题目内容

11.工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气,其中一步反应原理为:CO(g)+H2O(g)$\stackrel{催化剂}{?}$CO2(g)+H2(g),下面选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是(  )
A.单位时间内消耗1mol的H2O同时生成1mol的H2
B.两个H-O键断裂的同时有四个C-O键断裂
C.反应容器内的密度不再发生变化
D.混合气体的相对分子质量不发生变化

分析 根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.

解答 解:A、单位对间内消耗消耗1mol的H2O同时生成1mol的H2,都体现正反应方向,故A错误;
B、两个H-O键断裂等效于一个H-H形成,的同时有一个H-H键断裂,正逆反应速率相等,反应达平衡状态,故B正确;
C、反应前后气体质量不能,体积不变,容器在气体密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;
D、混合气体的相对分子质量一直不发生变化,故D错误;
故选B.

点评 本题考查了化学平衡状态的判断,题目难度不大,注意当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为0.

练习册系列答案
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1.钢铁容易腐蚀,工业生产中常需对钢铁进行“发蓝处理,以有效避免或减缓钢铁的腐蚀.所谓“发蓝”,就是在钢铁零件等进行氧化处理,使其表面形成一层致密的蓝黑色氧化膜.发蓝处理过程可表示如下:

(1)步骤Ш用除锈液(15%的硫酸溶液)浸泡铁件的目的在于除去铁表面的铁锈,该步反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O.
(2)为检验经过步骤Ⅳ处理的铁件是否合格,常往成品表面滴上5%的硫酸铜溶液一段时间.如果成品不合格(即铁件表面有微小松孔,未形成致密的氧化膜),将观察到铁制品表面有红色固体析出.
(3)工业生产中常常安排步骤V进一步处理经步骤Ⅳ处理后的铁件,以确保铁件表面微小的松孔发生钝化作用.该过程利用了重铬酸钾(KCr2O7)的氧化(填化学性质).
(4)除锈后的铁片在发蓝液(NaNO2、NaNO3及NaOH组成的混合液)中浸泡(步骤IV),发生了复杂的化学反应:
反应一:3Fe+1NaNO2+5NaOH-3Na2FeO2+1H2O+1NH3
反应二:8Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O=4Na2Fe2O4+3NH3
反应三:Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH
①配平“反应一”的化学方程式(将系数直接填在横线上).
②若要循环使用发蓝液,从理论角度分析,需要往使用过的发蓝液中加入B
A.只需加入NaNO2B.只需加入NaNO2和NaNO3
C.需要加入NaNO2、NaNO3和NaOHD.不需加入任何物质而直接使用.
16.二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂.与Cl2相比,ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物.
(1)在ClO2 的制备方法中,有下列两种常用制备方法:
方法一:2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4═2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
①方法一中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,其中方法二制备的ClO2 更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是方法二制备的ClO2中不含Cl2
(2)我国最近成功研制出制取ClO2 的新方法,其反应的微观过程如图甲所示:

该反应的化学方程式为Cl2+2NaClO2═2NaCl+2ClO2
(3)消毒时,ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果.某工厂污水中含CN-,现用ClO2将CN-氧化,生成两种无毒气体,其离子反应方程式为2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-
(4)自来水厂用ClO2 处理后的水中,要求ClO2 的浓度在0.1~0.8mg/L之间.碘量法可以检测水中ClO2 的浓度,步骤如下:
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Ⅲ.重复上述操作2~3次.
操作时,不同pH环境中粒子种类如图乙所示:
请回答:
①操作Ⅰ中反应的离子方程式是2ClO2+2I-=2ClO2-+I2
②确定操作Ⅱ恰好完全反应的现象是蓝色消失,半分钟内不变色;
③若水样的体积为1.0L,在操作Ⅱ时消耗了1.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液10mL,则水样中ClO2的浓度是0.675 mg/L.

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