题目内容

16.某温度下,反应2A(g)?B(g)△H>0在密闭容器中达到平衡,平衡后$\frac{c(A)}{c(B)}$=a,若改变某一条件,足够时间后反应再次达到平衡状态,此时$\frac{c(A)}{c(B)}$=b,下列叙述正确的是(  )
A.若a=b,则容器中可能使用了催化剂或恒温恒容下充入惰性气体
B.在该温度下,保持容积固定不变,向容器内补充了B气体,则a<b
C.若其他条件不变,升高温度,则a<b
D.若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则a>b

分析 如a=b,说明平衡状态相同,如a>b,说明平衡向正反应方向移动,反之向逆反应方向移动,结合温度、压强对平衡移动的影响解答该题.

解答 解:A.若a=b,说明平衡状态相同,使用催化剂平衡不移动,则仍达到同一平衡状态,或在恒容条件下加入惰性气体,平衡不移动,故A正确;
B.在该温度下,保持容积固定不变,向容器内补充了B气体,B的浓度增大,虽然平衡向逆反应方向移动,但B转化的比增加的幅度小,则a>b,故B错误;
C.若其他条件不变,升高温度,平衡向正反应方向移动,则a>b,故C错误;
D.保持温度、压强不变,充入惰性气体,应增大容器体积,则反应气体的分压减小,平衡向逆反应方向移动,则a<b,故D错误;
故选:A.

点评 本题考查化学平衡的影响因素,侧重于学生的分析能力的考查,为高考常见题型和高频考点,注意外界条件对平衡移动的影响,难度不大,易错点为B.

练习册系列答案
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6.研究CO、CO2的开发和应用对建设文明社会具有重要的意义.
(1)CO可用于炼铁,已知:Fe2O3(s)+3C(s)═2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ•mol-1
Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H2=-28.5kJ•mol-1
则C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H=+172.5kJ•mol-1.
(2)电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到.
第一步:2CH3OH(g)?HCOOCH3(g)+2H2(g)
第二步:HCOOCH3(g)?CH3OH(g)+CO(g)
该两步反应常温下均不能自发进行,其原因是两反应都△S>0,常温下不能自发,故△H>0.
在工业生产中,为提高CO的产率,可采取的合理措施有升高反应温度或减小压强(写两条措施).

(3)节能减排是要控制温室气体CO2的排放.
①氨水可用于吸收低浓度的CO2.请写出氨水吸收足量CO2的化学方程式为:2NH3•H2O+CO2=(NH4)2CO3+H2O.
②利用太阳能和缺铁氧化物[Fe(1-y)O]可将富集到的廉价CO2热解为碳和氧气,实现CO2再资源化,转化过程如图1所示,若生成1mol缺铁氧化物[Fe(1-y)O]同时生成$\frac{1-4y}{6}$mol氧气.
③固体氧化物电解池(SOEC)用于高温电解CO2/H2O,既可高效制备合成气(CO+H2),又可实现CO2的减排,其工作原理如图2.
在c极上反应分两步进行:首先水电解产生氢气,然后氢气与CO2反应产生CO.
写出电极c上发生的电极反应式:H2O+2e-=H2+O2-.
若电解得到的1:1的合成气(CO+H2)则通入的CO2和H2O物质的量比值为1:2.
11.研究NO2、SO2、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义.

(1)NO2可用水吸收,相应的化学方程式为3NO2+H2O═2HNO3+NO.利用反应6NO2+8NH3 $?_{△}^{催化剂}$7N2+12H2O也可以处理NO2.当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是67.2L.
(2)已知:
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
2NO (g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO (g) 的△H=-41.8kJ•mol-1,一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是b.
a.体系压强保持不变              b.混合气体颜色保持不变
c.SO3与NO的体积比保持不变     d.每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
测得上述反应平衡时的NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K=$\frac{8}{3}$.
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO (g)+2H2(g)?CH3OH (g).
①CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示.该反应△H<0(填“>”或“<”).实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是在1.3×104kPa下,CO的转化率已较高,再增大压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加得不偿失.
②甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC工作原理如图2所示:通入a气体的电极是原电池的负极(填“正”或“负”),其电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O.

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