题目内容

18．一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C（s）+CO2（g）?2CO（g）．平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：

已知：气体分压（p分）=气体总压（p总）×体积分数．下列说法正确的是（　　）
A．550℃时，若充入惰性气体，v正、v逆 均减小，平衡不移动
B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为75.0%
C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向正反应方向移动
D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=23.04 p总

分析 A．可变的恒压密闭容器中反应，550℃时若充入惰性气体，相当于减小压强，则v正，v退均减小，又改反应是气体体积增大的反应，则平衡正向移动；
B．由图可知，650℃时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设开始加入的二氧化碳为1mol，根据三段式进行计算；
C．由图可知，T℃时，反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%即为平衡状态；
D.925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=$\frac{{p}^{2}（CO）}{p（C{O}_{2}）}$，据此计算．

解答 解：A．可变的恒压密闭容器中反应，550℃时若充入惰性气体，相当于减小压强，平衡向着正向移动，v正，v退均减小，故A错误；
B、由图可知，650℃时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设开始加入的二氧化碳为1mol，转化了xmol，
则有C（s）+CO2（g）?2CO（g）
开始       1         0
转化        x         2x
平衡；     1-x        2x
所以$\frac{2x}{1-x+2x}$×100%=40%，解得x=0.25mol，则CO2的转化率为：$\frac{0.25}{1}$×100%=25%，故B错误；
C．由图可知，T℃时，反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%即为平衡状态，所以平衡不移动，故C错误；
D.925℃时，CO的体积分数为96%，则CO2的体积分数都为4%，所以用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=$\frac{{p}^{2}（CO）}{p（C{O}_{2}）}$=$\frac{（0.96p）^{2}}{0.04p}$=23.04P，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，明确图象曲线变化的含义为解答关键，注意掌握化学平衡及其影响因素，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．

练习册系列答案
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9．常温下，将Cl2缓慢通入水中至饱和，然后向所得饱和氯水中滴加0.1mol•L-1 的NaOH 溶液，整个实验进程中溶液的pH 变化曲线如图所示，下列叙述正确的是（　　）
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B．b 点所示的溶液中：c（H+）＞c（Cl-）＞c（ClO-）＞c（HClO）
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6．水溶液中能大量共存的一组离子是（　　）
A．Na+、Ca2+、Cl-、SO42-B．Fe2+、H+、AlO2-、ClO-
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13．软锰矿主要成分为MnO2，还含有CaCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质．工业上利用软锰矿制取碳酸锰（MnCO3）流程如图：

其中，还原焙烧主反应为：2MnO2+C═2MnO+CO2↑．根据要求回答问题：
（1）步骤D中Fe2+被氧化，该反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+═2Fe2++Mn2++2H2O．
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（4）pH=0的溶液中，不同价态锰的微粒的能量（△G）如图．若某种含锰微粒（如Mn3+）的能量处于相邻价态两种微粒（Mn2+和MnO2）能量连线左上方，则该微粒不稳定并发生歧化反应，转化为相邻价态的微粒．

①MnO42-能否稳定存在于pH=0的溶液中？答：不能（“能”或“不能”）；
②将Mn3+歧化反应设计为原电池，可测定反应平衡常数．电池负极反应为Mn3++2H2O-e-=MnO2+4H+，平衡常数表达式为$\frac{c（M{n}^{2+}）{c}^{2}（{H}^{+}）}{{c}^{2}（M{n}^{3+}）}$；
③实验室可利用以下反应检验Mn2+存在：2Mn2++5S2O82-+8H2O→16H++10SO42-+2MnO4-确认Mn2+存在的现象是溶液呈紫红色；检验时必须控制Mn2+浓度和用量不能过大，否则实验失败．理由是过量的Mn2+能与反应生成的MnO4-反应，影响实验现象的观察．
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10．水的电离平衡曲线如图所示，若A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度，B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度．则100℃时1mol•L-1的NaOH溶液中，由水电离出的c（H+）=1×10-12mol•L-1，KW（25℃）＜KW（100℃）（填“＞”、“＜”或“=”）．25℃时，向水的电离平衡体系中加入少量NH4HCO3固体，对水的电离平衡的影响是促进（填“促进”、“抑制”或“不影响”）．
7．工业上以铬铁矿（主要成分Fe0．Cr203，还含少量Al203）生产重要的化工原料红矾钠（即重铬酸钠晶体，化学式为Na2Cr207•2H20）及铬酐（Cr03）的工艺流程如图1

回答下列问题：
（1）步骤A中主反应生成Na2Cr04的化学方程式为4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2，副反应主要有：Fe203+Na2C03$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaFe02+C02 和Al2O3+Na2CO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO2+CO2↑
（2）步骤A中往高温焙烧炉中加入的辅料是石灰石，其主要目的不是造渣，但不加石灰石，主反应速率将很慢，而且反应不完全．由此可知，加石灰石的主要作用是高温下石灰水分解产生的二氧化碳从下往上穿过炉料，使得炉料翻滚，起到搅拌作用，使炉料疏松，增加与氧气的接触面积有利于反应的进行
（3）步骤B中形成废渣的主要成分是Al（OH）3、Fe（OH）3．
（4）如图是红矾钠和硫酸钠的溶解度曲线．据此，步骤C操作的方法是：将硫酸酸化铬酸钠和硫酸钠所得的混合溶液蒸发浓缩（填操作名称），趁热过滤得到的晶体是Na2SO4（填化学式）；然后将所得滤液冷却结晶（填操作名称），过滤得到的晶体是Na2Cr2O7•2H2O．
（5）C步中用硫酸酸化，能否用盐酸酸化：不能，理由是Cr2O72-在酸性溶液中是强氧化剂，可能被盐酸还原；酸化时为什么酸度不能太低：因为存在转化平衡2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，如酸度太低，CrO42-的转化率不高．
8．某液氨-液氧燃料电池示意图如上，该燃料电池的工作效率为50%，现用作电源电解500mL的饱和NaCl溶液，电解结束后，所得溶液中NaOH的浓度为0.3mol•L-1，则该过程中需要氨气的质量为1.7g（假设溶液电解后体积不变）．

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