题目内容

3.将一盛满Cl2的试管倒立在水槽,当日子照射相当长时间后,试管中剩余气体的体积约占试管容积的(假设反应前后体系温度相同)(  )
A.$\frac{1}{4}$B.$\frac{1}{3}$C.$\frac{1}{2}$D.$\frac{2}{3}$

分析 发生反应Cl2+H2O?HCl+HClO,光照HClO发生2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O2↑,氯气与水反应平衡右移,当光照相当长一段时间试管内的气体为O2.假定试管容积为V,则试管内氯气的体积为V,计算生成的氧气的体积,据此计算判断.

解答 解:由发生反应Cl2+H2O?HCl+HClO,2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O2↑,
可得关系式2Cl2~~~2HClO~~~O2
假定试管内氯气的体积为V,则:
2Cl2~~~2HClO~~~O2
2                   1
V                 v(O2
所以 v(O2)=$\frac{1}{2}$V,故最后剩余的气体体积约占试管容积的$\frac{1}{2}$,
故选C.

点评 本题考查氯气、HClO的性质及计算,为高频考点,把握发生的反应及体积关系为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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13.甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸气重整.向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应过程化学方程式焓变△H(kJ/mol)活化能Ea(kJ/mol)
甲烷氧化CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)-802.6125.6
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)-322.0172.5
蒸汽重整CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)206.2240.1
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)165.0243.9
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)的△H=-41.2kJ•mol-1
(2)在初始阶段,甲烷蒸气重整的反应速率小于甲烷氧化的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp),则反应CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)的Kp=$\frac{{p}^{3}({H}_{2})×p(CO)}{p(C{H}_{4})×p({H}_{2}O)}$; 随着温度的升高,该平衡常数增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于放热的甲烷氧化反应为吸热的蒸气重整提供能量.
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:

①若要达到H2物质的量分数>65%、CO物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是B.
A.600℃,0.9MPa     B.700℃,0.9Mpa
C.800℃,1.5MPa     D.1 000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1MPa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图:

(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是导致生成的氢气和氧气反应.

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