题目内容

16．在一定温度下将足量的炭和2mol水蒸气混合于1L的密闭容器中，发生如下反应：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），
（1）该反应平衡常数K的表达式K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$
（2）已知在700℃时，该反应的平衡常数K1=0.6，1 000℃时，该反应的平衡常数K2为1.0，则该反应为的△H＞0（填“＜0”或“＞0”）．
（3）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是ABD．（填编号）
A、容器中气体的密度不变      B、生成a mol CO的同时消耗a mol H2
C、c（H2O）=c（CO）             D、混合气体的平均相对分子质量不变
（4）在1 000℃下，某时刻CO的物质的量为1.0mol，则此时v正=v逆（填“＞”、“=”或“＜”），此时H2O（g）的转化率为50%．

分析 （1）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，注意C为固体；
（2）升高温度，平衡常数增大，说明平衡正向移动；
（3）达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，以此衍生的物理量不变，以此判断；
（4）在1 000℃下，某时刻CO的物质的量为1.0mol，此时K=1，计算各物质的量浓度幂，与K相比较，可判断是否达到平衡状态，并计算转化率．

解答 解：（1）C为固体，K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$，故答案为：K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$；
（2）升高温度，平衡常数增大，说明平衡正向移动，则反应为吸热反应△H＞0，故答案为：＞0；
（3）A、碳为固体，容器中气体的密度不变，可说明达到平衡状态，故A正确；      
B、生成a mol CO的同时消耗a mol H2，说明正逆反应速率相等，可说明达到平衡状态，故B正确；
C、c（H2O）=c（CO），不能说明浓度不变，不能说明达到平衡状态，故C错误；
D、混合气体的平均相对分子质量不变，可说明气体的质量不变，说明达到平衡状态，故D正确．
故答案为：ABD；
（4）在1 000℃下，某时刻CO的物质的量为1.0mol，则
                  C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
起始（mol/L）             2               0              0
转化（mol/L）             1               1              1
平衡（mol/L）             1               1              1
$\frac{1×1}{1}$=1，说明达到平衡状态，
则v正=v逆，
此时H2O（g）的转化率为$\frac{1}{2}×100%$=50%，
故答案为：=；50%．

点评 本题考查了化学平衡的有关计算，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，难度不大，明确“三段式”法是化学平衡计算常用的解题方法，应熟练掌握．

练习册系列答案
相关题目
3．下列变化属于物理变化的是（　　）
A．食醋除水垢B．食物腐烂
C．在高温下用黏土烧制陶瓷D．分液法分离四氯化碳与水
7．氯化法是合成硫酰氯（SO2Cl2）的常用方法，实验室合成硫酰氯（SO2Cl2）的反应和实验装置如下：SO2（g）+Cl2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$SO2Cl2（l）△H=-97.3kJ/mol．
有关信息如下：硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，在潮湿空气中“发烟”；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解．回答下列问题：
（1）装置甲中仪器A的名称为冷凝管或蛇形冷凝管或环形冷凝管，甲中活性炭的作用是催化剂，B的作用为吸收空气中水蒸气，且吸收未反应的二氧化硫与氯气，防止污染空气；
（2）装置丁中发生反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O；
（3）氯磺酸（ClSO3H）加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，该反应的化学方程式为2ClSO3H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO2Cl2+H2SO4，分离产物的方法是C（填字母）；
A．重结晶      B．过滤      C．蒸馏       D．萃取
（4）装置丙的作用为除去HCl气体，若缺少装置乙，氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；
（5）为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有①②③（填序号）．
①先通冷凝水，再通气            ②控制气流速率，宜慢不宜快
③若三颈烧瓶发烫，可适当降温    ④加热三颈烧瓶．
4．“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义．请回答下列问题：
SiO2$→_{高温}^{ⅠC}$Si（粗）$→_{300℃}^{Ⅱ．HCl}$SiHCl3$→_{1000-1100℃}^{Ⅲ．过量H_{2}}$Si（纯）
（1）无机非金属材料．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”．这种材料可以按下列方法制备：
①写出步骤I的化学方程式：SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
②步骤II经过冷凝得到的SiHCl3（沸点为33.0℃）中含有少量的SiCl4（沸点为57.6℃）和HCl（沸点为-84.7℃），提纯SiHCl3的实验方法是蒸馏或分馏，所用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、锥形瓶外还需要蒸馏烧瓶和冷凝管．
（2）磁性材料．这种黑色材料含有某种铁的氧化物，请写出该氧化物溶于稀硫酸溶液的化学方程式Fe3O4+4H2SO4═FeSO4+Fe2（SO4）3+4H2O，简述检验所得溶液中较高价态阳离子的实验操作方法取少量该溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液变为红色，说明溶液中含有Fe3+．
（3）激光材料．我国是激光技术先进的国家，红宝石（Al2O3）是最早用于产生激光的材料．请用离子方程式来证明它是一种两性氧化物：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O．
（4）高分子材料．一种新型高效净水剂[Al Fe（OH）nCl6-n]m属于无机高分子材料，它广泛应用于生活用水和工业污水的处理，其中铁元素的化合价为+3．
（5）合金材料．取等质量的两份某镁铝合金分别加入足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液中，产生的H2体积分别为100ml，90ml则该合金中镁，铝的质量之比为4：27．
（6）消毒材料．棕黄色强刺激性气体Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O，补充完整并配平下列反应方程式：2Cl2+2Na2CO3+H2O═2NaHCO3+2NaCl+1 Cl2O．
11．硫酸镁还原热解制高纯氧化镁是一种新的探索．以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3等不溶性杂质）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如图：

（1）MgCO3在酸溶时的化学反应方程式为MgCO3+H2SO4═MgSO4+H2O+CO2↑．
（2）氧化过程中需要加入氧化剂，该氧化剂的最佳选择是H2O2．
（3）滤渣2的成分是Fe（OH）3；其Ksp的最大值约为1×10-35．
（4）煅烧过程存在以下反应：2MgSO4+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+SO2↑+CO↑MgSO4+3C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+S↑+3CO↑
①实验室中煅烧需要的仪器除酒精灯、三脚架以外，还需要BC．
A．蒸发皿      B．坩埚       C．泥三角       D．石棉网
利用如图装置对煅烧产生的气体分别进行吸收或收集

②D中收集的气体是CO．
③B中盛放的溶液可以是d（填字母）．
a．NaOH溶液    b．Na2CO3溶液c．稀硝酸      d．KMnO4溶液
④A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：3S+6OH-2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$S2-+SO32-+3H2O．
1．实验室用NaOH和FeSO4制取Fe（OH）2时，Fe（OH）2很容易被氧化，若采用如图所示装置制取，可以得到较纯净的Fe（OH）2．
（1）制取前需将Na2SO4溶液煮沸，目的是除去溶液中溶解的O2．
（2）在Na2SO4溶液上覆盖一层苯的目的是隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化．
（3）阳极的电极反应式是：Fe-2e-=Fe2+，阴极的电极反应式是2H++2e-=H2↑；阳极材料能否换成其他材料？不能．
（4）电解一段时间后，若将电极反接（即铁棒和电源负极相连、石墨棒和电源正极相连），电极反应为：阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极4H++4e-=2H2↑．U型管中看到的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，发生这一现象的化学方程式是4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．
8．根据物质相似性、特殊性来学习元素性质是常见的学习方法．
（1）铍（Be）与铝元素相似，其氧化物及氢氧化物具有两性，请写出BeO与盐酸反应的离方程式BeO+2H+=Be2++H2O，Be（OH）2溶于NaOH溶液的化学方程式为：Be（OH）2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O，往10.0mL1.00mol•L-1的Be（NO3）2溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液，请在以下坐标图中画出沉淀量随NaOH溶液加人量的变化图：

（2）锗与硅元素相似，锗也是良好的半导体，以下是工业冶炼锗的简单流程图：
GeO2（粗）$→_{Ⅰ}^{盐酸}$GeCl4（粗）$→_{Ⅱ}^{蒸馏}$GeCl4（粗）$→_{Ⅲ}^{水}$GeCl2（纯）$→_{Ⅳ}^{Zn}$Ge
①写出过程Ⅲ发生反应的化学方程式GeCl4+2H2O=GeO2+4HCl．
②以下有关工业冶炼锗的说法正确的是CD．
A．GeO2与SiO2性质相似，均易与盐酸反应
B．过程Ⅱ的蒸馏是利用GeCl4难溶于水的性质实现的
C．过程Ⅳ发生的反应中，GeO2作氧化剂
D．上述过程涉及的基本反应类型有复分解反应、置换反应
（3）某同学为了探究硫与浓硝酸的反应产物，将硫与浓硝酸混合，结果生成一种纯净无色气体A，A遇空气变红棕色，据此写出硫与浓硝酸反应的化学方程式S+2HNO3=H2SO4+2NO↑．
5．某煤矿筛选煤后的废弃煤矸石中主要含有SiO2、Al2O3、Fe2O3，利用该煤矸石可生产金属Al及红色颜料Fe2O3．其生产工艺流程如下图所示：

回答下列问题：
（1）对煤矸石需要进行粉碎，使粉末状态的煤矸石在盐酸中酸浸，煤矸石粉碎操作的目的是增大与酸的接触面积，加快反应速率，“酸浸”操作后的溶液Ⅰ中阳离子除H+外，还有Fe3+、Al3+．
（2）残渣主要成分的化学式为SiO2，写出该物质的一种用途制备光导纤维．
（3）“转化i”操作加入NH3除使溶液中的Al3+转化为沉淀外，其他作用是中和过量的盐酸、沉淀铁离子．
（4）“碱溶”操作中发生化学反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
（5）“转化ii”操作通入了过量的气体X，X的电子式为．
（6）电解氧化铝的阳极反应式为2O2--4e-=O2↑．
6．在Fe3O4+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO2的反应中，则下列叙述正确的是（　　）
A．Fe3O4是还原剂B．CO是氧化剂
C．1mol Fe3O4得到6mol电子D．4molCO失去8mol电子

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网