已知反应A在830℃条件下.达到平衡时生成物和反应物的关系式$\frac{c•c(B)}$为一个常数.数值为1．(1)830℃时.向一个1L密闭容器中充入0.04mol的A和0.16mol的B．①如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol•L-1•s-1.则6s时c(A)=0.022 mol•L-1.C的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．已知反应A（g）+B（g）?C（g）+D（g）在830℃条件下，达到平衡时生成物和反应物的关系式$\frac{c（C）•c（D）}{c（A）•c（B）}$为一个常数，数值为1．
（1）830℃时，向一个1L密闭容器中充入0.04mol的A和0.16mol的B．
①如反应初始6s内A的平均反应速率v（A）=0.003mol•L^-1•s^-1，则6s时c（A）=0.022 mol•L^-1，C的物质的量为0.018mol．
②若反应经过一段时间后，达到平衡时A的转化率为80%．
（2）判断该反应是否达到平衡的依据为c（填正确选项前的字母）．
a．压强不随时间改变
b．气体的密度不随时间改变
c．c（A）不随时间改变
d．单位时间里生成C和D的物质的量相等．

分析（1）①根据△c=v•t计算反应6s内A参与反应的量，再计算6s末A的浓度；根据化学计量数计算C的物质的量；
②设参与反应的A为x，列三段式计算平衡时各物质的浓度，根据平衡常数为1，计算x的值，再计算转化率；
（2）根据平衡状态的特征：各物质的含量不再改变分析．

解答解：（1）①如反应初始6 s内A的平均反应速率v（A）=0.003 mol•L^-1•s^-1，则6 s内△c（A）=v（A）×t=0.003 mol•L^-1•s^-1×6s=0.018 mol•L^-1，此时c（A）=0.04mol•L^-1-0.018mol•L^-1=0.022mol•L^-1；参与反应的A为0.018mol．则C的物质的量为0.018mol；
故答案为：0.022；0.018；
②设达到平衡时A反应了x，列三段式：
            A（g）+B（g）?C（g）+D（g）
起始量：0.04      0.16       0         0
转化量：x            x           x         x
平衡量：0.04-x   0.16-x     x         x
根据830℃条件下，平衡常数为1：$\frac{{x}^{2}}{（0.04-x）（0.16-x）}$=1，解得：x=0.032，则A的转化率为$\frac{0.032}{0.04}×100%$=80%；
故答案为：80%；
（2）a．该反应是个气体体积不变的反应，压强始终不变，故不能作为平衡状态的标志，a错误；
b．混合气体质量不变，恒容体积不变，根据ρ=$\frac{m}{V}$可知密度始终不变，b错误；
c．平衡时个物质的浓度不再变化，c正确；
d．根据反应，任何时刻生成C和D的物质的量相等，d错误；
故答案为：c．

点评本题考查了化学平衡的有关计算，化学平衡常数的应用，平衡状态的判断，学生应注意基础知识的掌握，题目难度中等．

练习册系列答案

18．下列混合物的分离和提纯方法中，主要不是从物质的溶解性角度考虑的是（　　）

	A．	难溶电解质的溶度积越小，溶解度越大
	B．	可以通过沉淀反应使杂质离子完全沉淀
	C．	难溶电解质的溶解平衡是一种动态平衡
	D．	AgCl固体在等浓度的NaCl、CaCl₂溶液中的溶解度相同

11．

恒温下，向一个4L的密闭容器中充入5.2molH₂和2molN₂，反应过程中对NH₃的浓度进行检测，得到的数据如表所示：

时间/min	5	10	15	20	25	30
c（NH₃）/mol•L^-1	0.08	0.14	0.18	0.20	0.20	0.20

①下列可以证明反应达到平衡的标志是ACDF．
A．N₂、H₂和NH₃的浓度不再变化
B．单位时间内消耗n mol N₂同时消耗3nmol H₂
C.1mol氮氮三键断裂同时6molN-H键断裂
D．容器内总压强不随时间而变化
E．混合气体的密度保持不变
F．混合气体的平均相对分子质量不再改变
②此条件下该反应的化学平衡常数K=0.1，若温度不变，只将容器体积由4L变为2L，达到新平衡时N₂的平衡浓度＞0.4mol•L^-1（填“＞”、“=”或“＜”）．
③如图所示，隔板K₁固定不动，活塞K₂可自由移动．T℃时，M、N两个容器中均发生反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），向容器M、N中各充入l mol N₂和3mol H₂，初始M、N的容积和温度相同，并保持温度不变．下列有关说法中不正确的是A．
A．反应达到平衡时N₂的转化率：M＞N
B．H₂的体积分数：M＞N
C．容器N中达到平衡，测得容器中含有1.2mol NH₃，此时N的容积为VL，则该反应在此条件下的平衡常数K=
$\frac{24{V}^{2}}{12}$
D．该反应在T℃时的平衡常数K：M=N．

1．二氧化碳的捕集、利用与封存（CCUS）是我国能源领域的一个重要战略方向，CCUS或许发展成一项重要的新兴产业．

（1）已知：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=a kJ•mol^-1
CO（g）+H₂O （g）═CO₂（g）+H₂ （g）△H₂=b kJ•mol^-1
2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₃=c kJ•mol^-1
反应CO₂（g）+CH₄（g）═2CO（g）+2H₂（g）的△H=（a+2b-2c）kJ•mol^-1．
（2）利用废气中的CO₂为原料制取甲醇，反应方程式为：CO₂+3H₂═CH₃OH+H₂O其他条件相同，该甲醇合成反应在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同时间后，CO₂的转化率随反应温度的变化如图1所示．
①a点所代表的状态不是（填“是”或“不是”）平衡状态．
②c点CO₂的转化率高于b点，原因是b、c点均未达到平衡状态，c点温度高，反应速率较快，故CO₂的转化率较大．
（3）用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃，起始时以0.1MPa，n（H₂）：n（CO₂）=3：1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO₂（g）+6H₂（g）$\stackrel{催化剂}{?}$C₂H₄（g）+4H₂O（g）△H，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图2所示：
①该进行的反应的△S＜0（填：“＞”或“＜”）
②对于气体反应，用某组分（B）的平衡压强（p_B）代替物质的量浓度（c_B）也可以表示平衡常数（记作K_P），则该反应的K_P=$\frac{p（{C}_{2}{H}_{4}）×{p}^{4}（{H}_{2}O）}{{p}^{2}（C{O}_{2}）×{p}^{6}（{H}_{2}）}$．
③为提高CO₂的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是增大压强；提高氢气和二氧化碳物质的量的比值（列举2项）

8．NaCl是价廉且应用广泛的化工业原料，例如应用于纯碱工业、氯碱工业、氯酸钾工业、肥皂工业等．
（1）19世纪60年代氨碱法是纯碱工业广泛使用的方法，20世纪20年代以后被联合制碱法逐渐取代．
①请写出以NaCl为原料利用氨碱法生产纯碱的化学方程式NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
②在联合制碱法中，纯碱工厂与合成氨工厂进行联合生产，以方便的获得原料NH₃、CO₂．
③在联合制碱法中循环使用，而在氨碱法中循环使用率不高的物质是CO₂、NaCl．
（2）氯酸钾是重要的化工业产品，在火柴、炸药、雷管、焰火等制造中有重要应用，工业中首先通过电解热食盐水制得氯酸钠，再加入一定量的氯化钾即可得到氯酸钾沉淀．
①在火柴、炸药、雷管、焰火的制造过程中大量使用氯酸钾，主要应用氯酸钾的强氧化性．
②请写出电解食盐水生产氯酸钠的化学方程式NaCl+3H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NaClO₃+3H₂↑．该工艺过程中使用的装置与氯碱工业中使用的装置主要区别有需要加热恒温控制、没有离子交换膜（请答出两点）．
（3）在肥皂的工业生成过程中，也要使用NaCl的目的是加入食盐使肥皂析出．

5．CH₄既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料．
（1）已知8.0g CH₄完全燃烧生成液体水放出444.8kJ热量．则CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6kJ•mol^-1
（2）以CH₄为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池，其工作原理图1所示，则通入a气体的电极名称为负极，通入b气体的电极反应式为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O．（质子交换膜只允许H⁺通过）

（3）在一定温度和催化剂作用下，CH₄与CO₂可直接转化成乙酸，这是实现“减排”的一种研究方向．
①在不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示，则该反应的最佳温度应控制在250℃ 左右．
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜（CuAlO₂，难溶物）．将CuAlO₂溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，其离子方程式为3 CuAlO₂+16 H⁺+NO₃^-=NO↑+3 Al³⁺+3Cu²⁺+8H₂O．
（4）CH₄还原法是处理NOx气体的一种方法．已知一定条件下CH₄与NOx反应转化为N₂和CO₂，若标准状况下8.96L CH₄可处理22.4L NOx，则x值为1.6．

6．已知：K_sp（CuS）=6.0×10^-36，K_sp（ZnS）=3.0×10^-25，K_sp（PbS）=9.0×10^-29．在自然界中，闪锌矿（ZnS）和方铅矿（PbS）遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝（CuS）．下列有关说法不正确的是（　　）

	A．	硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为ZnS（s）+Cu²⁺（aq）=Zn²⁺（aq）+CuS（s）
	B．	在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，不会生成黑色沉淀（PbS）
	C．	在水中的溶解度：S（ZnS）＞S（PbS）＞S（CuS）
	D．	若溶液中c（Cu²⁺）=1×10^-10mol•L^-1，则S^2-已完全转化成CuS

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