题目内容

【题目】某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如图所示变化规律(p表示压强,T表示温度,n表示物质的量):

根据以上规律判断,下列结论正确的是(  )

A.反应Ⅰ:△H>0,p2>p1

B.反应Ⅲ:△H>0,T2>T1或△H<0,T2<T1

C.反应Ⅱ:△H>0,T1>T2

D.反应Ⅳ:△H<0,T2>T1

【答案】B

【解析】

A.反应Ⅰ的特点是正反应方向为气体体积减小的方向,结合图象,压强增大,平衡正向移动,A的转化率应增大,所以p2>p1,从图像的走向可以看出,它随温度的升高A的转化率降低,即平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,所以正反应为放热反应△H<0,故A错误;

B.关于反应Ⅲ,由图象可以看出,T2条件下C的平衡体积分数大,因此当T2>T1时,正反应为吸热反应△H>0,而当T2<T1时正反应为放热反应△H<0,故B正确;

C.关于反应Ⅱ由图象可以看出T1条件下达到平衡所用的时间少,所以T1>T2,而在T1条件下达平衡时n(C)小,所以说明低温有利于C的生成,故它主要的正反应为放热反应△H<0,故C错误;

D.关于反应Ⅳ,由图象可以看出T2条件下A的转化率大,因此当T2>T1时,说明升高温度平衡向正反应方向进行,因此正反应为吸热反应△H>0,故D错误;

答案选B。

练习册系列答案
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【题目】研究高效催化剂是解决汽车尾气中的 NO 和 CO 对大气污染的重要途径。

(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ/mol

C(s)+O2(g)= CO(g) △H2= -110.5 kJ/mol

N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H3= +180.0 kJ/mol

则汽车尾气的催化转化反应 2NO(g)+ 2CO(g)=N2(g)+ 2CO2(g)的△H =_______kJ/mol。

(2)400℃时,在分别装有催化剂 A 和 B 的两个容积为 2 L 的刚性密闭容器中,各充入物质的量均为nmol的NO和CO发生上述反应。通过测定容器内总压强随时间变化来探究催化剂对反应速率的影响,数据如下表:

时间/min

0

10

20

30

∞

A容器内压强/kPa

75.0

70.0

65.0

60.0

60.0

B容器内压强/kPa

75.0

71.0

68.0

66.0

60.0

①由上表可以判断催化剂 __________(填“A”或“B”) 的效果更好。

②容器中CO 的平衡转化率为 __________。400℃时,用压强表示的平衡常数Kp__________(kPa)-1 (保留两位小数)。

③汽车尾气排气管中使用催化剂可以提高污染物转化率,其原因是 __________。

(3)为研究气缸中NO的生成, 在体积可变的恒压密闭容器中,高温下充入物质的量均为 1mol 的氮气和氧气,发生反应 N2(g)+ O2(g)2NO(g)。

①下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是_________(填序号)。

A.2v正(O2)= v逆(NO) B.混合气体的平均相对分子质量不变

C.c(N2):c(O2)=l D.容器内温度不变

②为减小平衡混合气中 NO 的体积分数, 可采取的措施是 ___________。

(4)对于气缸中N的生成,化学家提出了如下反应历程:

第一步 O22O 慢反应

第二步 O+N2NO+N 较快平衡

第三步 N+O2NO+O 快速平衡

下列说法错误的是_______(填标号)。

A.第一步反应不从N2分解开始,是因为N2比O2稳定

B.N、O 原子均为该反应的催化剂

C.三步反应中第一步反应活化能最大

D.三步反应的速率都随温度升高而增大

【题目】二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。以氟碳铈矿(主要含 CeFCO3)为原料制备 CeO2 的一种工艺流程如下:

已知:①CeO2具有较强的氧化性,难溶于一般的酸或碱。

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③Ce4+能被萃取剂 TBP 萃取,而 Ce3+不能。回答下列问题:

(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是_____。

(2)氧化焙烧后的固体产物中含有 CeO2 和 CeF4 物质的量之比为 3:1,“酸浸”时发生反应的离子方程式为_____________。传统工艺中用盐酸替代硫酸,其缺点为________________。

(3)TBP是一种有机萃取剂,“萃取”时存在反应CeF3++TBPCeTBP4++F-,氟洗液中添加 Al3+的作用是________________。

(4)“反萃取”步骤中发生反应的离子方程式为________________。

(5)反萃取后的水层溶液中 c(Ce3+)=1mol/L,c(Al3+)= 0.01mol/L,应先加入 NaOH 溶液调节溶液的___<pH<_______ ,除去 Al3+后,再加入 NaOH 调节溶液的 pH 大于_____(保留一位小数),即可确保 Ce3+已完全沉淀。(已知:常温下,当溶液中的某离子浓度小于 1.0×10-5mol·L-1时,可认为该离子沉淀完全。Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-21)。

(6)CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分,在尾气消除过程中发生着 CeO2 与 CeO2(1-x) (0≤x≤0.25)的相互转化。写出 CeO2 消除 CO尾气的化学方程式:______________。

(7)CeO2(1-x)中的 Ce为+3、+4 价,测定 x的值可判断它们的比例。现取 CeO2(1-x)固体 0.8280 g,加入足量硫酸和 0.0110 molFeSO4·7H2O充分溶解,使 Ce4+全部被还原成 Ce3+,再用 0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液滴定至终点时,消耗 20.00 mL 标准溶液。(已知氧化性:Ce4+>KMnO4)

①x的值为_____。

②若加入的 FeSO4·7H2O 部分变质,会导致测定的 x 值_____(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

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