题目内容

1.如图所示的装置中发生反应2A2(g)+B2(g)?2C(g)△H=-a kJ•mol-1(a>0),已知P是可自由滑动的活塞.在相同温度时关闭K,向A、B容器中分别充入2mol A2和1mol B2,两容器分别在500℃时达平衡,A中C的浓度为w1 mol•L-1,放出热量b kJ,B中C的浓度为w2 mol•L-1,放出热量c kJ.下列说法错误的是(  )
A.此反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{2}(C)}{{c}^{2}({A}_{2})•c({B}_{2})}$
B.C的浓度大小比较为:w2<w1
C.a、b、c由大到小的关系为a>c>b
D.若打开K,一段时间后重新达平衡,容器B的体积将减小

分析 A为恒容容器,B是恒压容器,反应2A2(g)+B2(g)?2C(g)发生以后,气体的物质的量之和减小,所以B相当于在A的基础上加压,所以平衡B对于A而言是加压了,向右移动,C的浓度增大,放出的热量增加,以此解答该题.

解答 解:A.反应的方程式为2A2(g)+B2(g)?2C(g),可知反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{2}(C)}{{c}^{2}({A}_{2})•c({B}_{2})}$,故A正确;
B.平衡B对于A而言是加压了,向右移动,C的浓度增大,所以w1<w2,故B错误;
C.方程式中a是2mol A2和1mol B2气体完全反应,平衡B对于A而言是加压了,向右移动,C的浓度增大,放出的热量增加,所以a>c>b,故C正确;
D.打开K后,因为B端压强的大于A端的压强,所以B中压强会减小,活塞P会向左移动,故B的体积减小,故D正确.
故选B.

点评 本题综合考查化学平衡的问题,涉及化学平衡常数、影响化学反应速率、化学平衡移动的因素等知识,综合性强,有利于培养学生良好的科学素养,难度不大.

练习册系列答案
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13.某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备纯净的CuSO4•5H2O.工艺流程如下(部分操作和条件略):
I.取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤.
II.向滤液中滴加H2O2溶液,稍加热.
III.向II的溶液中加入CuO粉末至pH=4.
IV.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至pH=1.
V.蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得晶体.
已知部分阳离子生成氢氧化物的pH、Ksp(25℃)如下表:
物质Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2
开始沉淀时pH2.77.64.7
完全沉淀时pH3.79.66.7
Ksp4.0×10-388.0×10-162.2×10-20
(1)II中发生反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
(2)II中将Fe2+氧化为Fe3+的目的是在调节在pH=4时,只将Fe3+转化为沉淀除去,而不会使Cu2+转化为沉淀.
(3)用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)验证II中Fe2+是否转化完全的现象是若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化.
(4)III中发生反应的离子方程式是2Fe3++3CuO+3H2O=2Fe(OH)3+3Cu2+
通过计算说明在此条件下的溶液中Fe3+是否沉淀完全(提示:当溶液中某离子浓度小于1.0×10-5 mol•L-1时可认为该离子沉淀完全).
(5)应用化学平衡移动原理解释IV中“滤液用稀硫酸酸化”的原因用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体
(6)V中获得晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶.

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