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【题目】一定温度下,向容积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CH3Cl(g)和1 mol H2O(g),体系内同时存在下列两个平衡:

反应①:CH3Cl(g)+H2O(g)CH3OH(g)+HCl(g) K1

反应②:2CH3OH(g)(CH3)2O(g)+H2O(g) K2

反应t min后体系达到平衡,此时(CH3)2O(g)的物质的量为9×10-3mol,CH3Cl(g)的平衡转化率为4.8%,回答下列问题:

(1)0~t min内,CH3Cl(g)的反应速率为___________。

(2)反应达到平衡时,CH3OH(g)的物质的量为___________。

(3)计算反应②的平衡常数K2=___________。

(4)当反应到达平衡时,再向体系内通入一定量的CH3OH(g),下列说法正确的是________(填字母)。

A.反应①的平衡逆向移动,反应②的平衡不发生移动

B.平衡时反应①、反应②的反应速率都增大

C.K1增大,K2减小

【答案】molL-1min-1 0.03mol 9.61 B

【解析】

一定温度下,向容积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CH3Cl(g)和1 mol H2O(g),体系内同时存在下列两个平衡:

反应①:CH3Cl(g)+H2O(g)CH3OH(g)+HCl(g) K1

反应②:2CH3OH(g)(CH3)2O(g)+H2O(g) K2

反应达到平衡时要考虑到CH3OH(g)的浓度是两个化学反应综合后得到的结果。

(1)反应开始时,CH3Cl(g)为1 mol,t min后CH3Cl(g)的平衡转化率为4.8%,所以CH3Cl(g)的物质的量变化量为1mol4.8%=0.048mol,化学反应速率===molL-1min-1,故答案为molL-1min-1;

(2)体系中两个反应同时发生,由反应①CH3Cl(g)的物质的量变化量为0.048mol,可知共生成CH3OH(g)的物质的量为0.048mol,由反应②中(CH3)2O(g)的物质的量为9×10-3mol,可知消耗的CH3OH(g)的物质的量为9×10-3mol×2=0.018mol,所以反应达到平衡时,CH3OH(g)的物质的量为0.048mol-0.018mol=0.03mol,故答案为0.03mol;

(3)反应①达到平衡后没有参加反应的H2O(g)的物质的量为1mol-0.048mol=0.952mol,反应②生成的H2O(g)的物质的量为9×10-3mol,所以平衡时容器内H2O(g)的物质的量浓度为= molL-1,(CH3)2O(g)的物质的量浓度为=molL-1,由(2)可知平衡时CH3OH(g)的物质的量浓度为= molL-1,平衡常数K2==9.61,故答案为9.61;

(4)当反应到达平衡时,再向体系内通入一定量的CH3OH(g),CH3OH(g)物质的量浓度增大,反应①的平衡逆向移动,反应②的平衡正向移动,平衡时反应①、反应②的反应速率都增大,温度不变时,反应的平衡常数都不改变,故答案选B。

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Ⅰ.可选用的药品有:

a.石灰石;b.饱和氯化钙溶液;c.6 mol/L盐酸;d.氯化铵;e.氢氧化钙

(1)A中制备气体时,所需药品是(选填字母序号)______________;

(2)B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,其作用是______________________________;

(3)写出制取氨气的化学方程式__________________________________;

(4)在实验过程中,向C中通入气体是有先后顺序的,应先通入气体的化学式______________;

(5)检验D出口处是否有氨气逸出的方法是__________________________;

(6)写出制纳米级碳酸钙的化学方程式______________________________。

(7)若实验过程中有氨气逸出,应选用下列_____________装置回收(填代号)。

Ⅱ.经分析在上述氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠。为了测定氯化铵的质量分数,该学生实验小组又设计了如下实验流程:

试回答:

(1)所加试剂A的化学式为______________________________________;

(2)B操作方法是_______________________________________________;

(3)样品中氯化铵的质量分数为___________________________________。

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