题目内容

10.工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)?Si(s)+4HCl(g);△H=+QkJ•mol-1(Q>0),某温度、压强下,将一定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应,下列叙述正确的是(  )
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1mol,则达到平衡时,吸收热量为QkJ
C.反应至4min时,若HCl的浓度为0.12mol•L-1,则H2的反应速率为:0.015mol/(L•min)
D.当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成的HCl通入100mL1mol•L-1的NaOH溶液恰好反应

分析 A.增大平衡向气体体积减小的方向移动,据此判断;
B.该反应为可逆反应,1molSiCl4不能完全转化,结合热化学方程式判断;
C.根据v=计算v(HCl),利用速率之比等于化学计量数之比计算判断;
D.根据反应吸收的热量计算生成的HCl的物质的量,据此判断.

解答 解:A.从方程式可以看出,反应物气体的计量数之和小于生成物气体的计量数之和,则增大压强,平衡向逆反应方向移动,SiCl4的转化率减小,故A错误;
B.该反应为可逆反应,1molSiCl4不能完全转化,达平衡时,吸收热量小于QkJ,故B错误;
C.反应至4min时,若HCl浓度为0.12mol/L,则v(HCl)═0.03mol/(L•min),根据反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=1/2×v(HCl)=1/2×0.03mol/(L•min)=0.015mol/(L•min),故C正确;
D.由方程式可知,当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成HCl的物质的量为:=0.1mol,100mL1mol/L的NaOH的物质的量为0.1L×1mol/L=0.1mol,二者物质的量相等,恰好反应,故D正确.
故选CD.

点评 本题考查较为综合,涉及反应热的计算、化学反应速率、化学平衡等问题,题目难度中等,注意反应的可逆性.

练习册系列答案
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17.将1.800g FeC2O4•2H2O固体样品放在热重分析仪中进行热重分析,测得其热重分析 曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示
已知:①草酸盐受热分解易放出碳的氧化物.
②500℃之前,该热重分析仪的样品池处于氩气气氛中,500℃时起,样品池与大气相通.回答下列问题:
(1)300℃时是样品脱水的过程,试确定350℃时样品是否脱水完全是(填“是”或“否”),判断的理由是推算过程:
FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4•(2-n)H2O+nH2O
180 18n
1.000g (1.000-0.800)g
解得n=2,所以350℃时样品完全脱水.(要求写出推算过程).
(2)400℃时发生变化的化学方程式是:FeC2O4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$FeO+CO↑+CO2↑.
(3)将600℃时样品池中残留的固体隔绝空气冷却至室温,再向该固体中加入一定量的稀盐酸刚好完全溶解,用pH试纸测得所得溶液的pH=3,其原因是Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+;(用离子方程式回答).向该溶液中滴加适量NaOH溶液,生成红褐色沉淀,测得此时溶液中铁元素的离子浓度为4.0×10-10 mol•L-1,则此时溶液的pH=5
(已知:Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38).
(4)将1500℃时样品池中残留的固体隔绝空气冷却后,用稀盐酸溶解得到一棕黄色溶液.取少量该溶液滴加KSCN溶液,溶液显血红色;另取少量的该溶液滴加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,产生特征蓝色沉淀.写出残留固体与稀盐酸反应的化学方程式Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O,产生血红色现象和特征蓝色沉淀的离子方程式分别为Fe3++6SCN-=[Fe(SCN)6]3-,3Fe2++2[Fe(CN)6]3-═Fe3[Fe(CN)6]2↓.
5.某同学以反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2为原理,研究浓度对氧化还原性和平衡移动的影响.实验如图1:

(1)待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到化学平衡状态.
(2)iii是ii的对比试验,目的是排除有ii中溶液稀释对颜色变化的影响造成的影响.
(3)i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化.用化学平衡移动原理解释原因:加入Ag+发生反应:Ag++I-=AgI↓,c(I-)降低;或c(Fe2+)增大,平衡均逆向移动.
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原 因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用图2装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证.
①K闭合时,指针向右偏转,b作正极.
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管滴加0.01mol•L-1 AgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是左管产生黄色沉淀,指针向左偏转.
(5)按照(4)的原理,该同学用右图装置进行实验,证实了ii中Fe2+向Fe3+转化的原因
①转化原因是Fe2+随浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I-
②该实验与(4)实验对比,不同的操作是向U型管右管中滴加1mol•L-1FeSO4溶液.
(6)实验I中,还原性:I->Fe2+;而实验II中,还原性:Fe2+>I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向.

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