题目内容

3．在一定体积的密闭容器中，进行化学反应：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）达到平衡状态，其化学平衡常数K和温度t的关系如表：
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$；再充入CO2气体，则平衡正向移动（选“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”），平衡常数K不变（选“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）该反应的逆反应方向为放热反应方向（选填吸热、放热）．
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是bc（多选扣分）．
a．容器中压强不变      b．混合气体中c（CO）不变
c．v正（H2）=v逆（H2O）         d．c（CO2）=c（CO）
（4）某温度下的各物质平衡浓度符合：c（CO2）=c（CO），c（H2）=c（H2O），试判断此时的温度为830℃．

分析 （1）化学平衡常数等于生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，充入二氧化碳，平衡正向移动，温度不变，平衡常数不变；
（2）由表中数据可知升高温度，正反应的平衡常数增大，则正反应为吸热反应；
（3）达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变；
（4）某温度下的各物质平衡浓度符合：c（CO2）=c（CO），c（H2）=c（H2O），则可知K=1．

解答 解：（1）化学平衡常数等于生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应为CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g），可知平衡常数=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$，充入二氧化碳，平衡正向移动，温度不变，平衡常数不变，
故答案为：$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$； 正向移动；不变；
（2）由表中数据可知升高温度，正反应的平衡常数增大，则正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应，故答案为：放热；
（3）a．反应是一个反应前后体积不变的反应，压强的改变不会要引起平衡移动，不能根据压强判断平衡状态，故a错误；
b．混合气体中c（CO）不变，表明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故b正确；
c．化学平衡状态的标志是v正=v逆，所以v正（H2）=v逆（H2O）表明反应达到平衡状态，故c正确；
d．c（CO2）=c（CO）时，不能表明正逆反应速率相等，不一定达到了平衡状态，故d错误；
故答案为：bc；
（4）某温度下的各物质平衡浓度符合：c（CO2）=c（CO），c（H2）=c（H2O），则K=$\frac{c（CO）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}$=1，可知温度为830t℃，故答案为：830．

点评 本题考查了化学平衡常数的计算，为高频考点，题目难度中等，明确化学平衡常数的概念及表达式为解答关键，注意掌握化学平衡及其影响，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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14．已知CuS和Cu2S均为黑色，常温下都不溶于稀盐酸，在氧气中加热，最后都转化为CuO和SO2．某黑色固体样品的成分可能是CuO、CuS和Cu2S的一种或几种．某课外研究小组为探究其成分，设计以下实验测定该样品与氧气反应前后的质量变化，同时检测其气体产物．

（1）获得氧气的反应方程式为2H2O2 $\frac{\underline{\;CuCl_{2}\;}}{\;}$2H2O+O2↑．硫化亚铜与氧气反应的方程式为Cu2S+2O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+SO2．
（2）利用上述装置（可重复使用）进行实验，气流经导管的顺序为eabfghIedab．
（3）实验测得样品质量为m1，与氧气充分反应后的固体质量为m2，m1=m2，且C装置中品红褪色，则样品的成分（写出所有可能情况）只含有Cu2S或含有CuO和Cu2S．
（4）该实验小组为了控制实验中氧气的产生速率，设计了如图1所示的实验装置继续探究不同的催化剂对H2O2分解的催化效率．
①实验时可以通过测量相同时间内产生O2的体积（或生成相同体积O2所需要的时间）来体现H2O2的分解速率的大小．
②请设计实验比较Fe3+含 Cu2+对H2O2分解的催化效率（完成以下实验方案）：分别在锥形瓶中加入等浓度等体积的FeCl3溶液和CuCl2溶液，用针筒a分别装好等浓度等体积的H2O2溶液．氨上图密封好装置，将H2O2溶液快速注射进锥形瓶，并记录等时间内b这生成氧气的体积，最后，比较两个实验的氧气的体积．（试剂仪器不限，装置用图2）
1．W、X、Y、Z 是四种常见的短周期主族元素，其原子半径随原子序数的变化如图所示．已知 Y、Z 两种元素的单质是空气的主要成分，W 原子的最外层电子数与 Ne 原子的最外层电子数相差 1．
请回答下列问题：
（1）写出下列元素的元素符号：WCl； YN．
（2）四种元素的所有化合价中，最低负化合价为-3价，最高正化合价为+7价．
（3）甲和乙分别是由 W、X、Y、Z 四种元素中的三种元素组成的常见化合物，化合物甲具有消毒杀菌作用，其化学式为HClO；化合物乙是一种常见的化肥，其化学式为NH4Cl．
（4）HYO3 的酸性比 HWO 强，有人据此认为 Y 的非金属性强于 W，你认为这种看法是否正确？说明理由：否，HClO不是氯的最高价氧化物对应水化物，不能证明非金属性强弱．
11．将1mol I2（g） 和2mol H2置于2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2（g）+H2（g）?2HI（g）△H＜0，并达平衡．HI的体积分数w（HI）随时间变化如图曲线（Ⅱ）所示：
（1）达平衡时，I2（g）的物质的量浓度为0.05mol/L．
（2）若改变反应条件，在甲条件下w（HI）的变化如曲线（Ⅰ） 所示，在乙条件下w（HI）的变化如曲线（Ⅲ） 所示．则甲条件可能是③⑤，则乙条件可能是④．（填入下列条件的序号）
①恒容条件下，升高温度；②恒容条件下，降低温度；③恒温条件下，缩小反应容器体积；④恒温条件下，扩大反应容器体积；⑤恒温恒容条件下，加入正催化剂．
（3）若保持温度不变，在另一个相同的2L密闭容器中加入2mol I2（g）、4mol H2（g）发生反应，达平衡时，HI的体积分数是等于0.6（填大于、等于、小于）．
18．某化学课外小组查阅资料得知：苯和液溴在有溴化铁（FeBr3）存在的条件下可发生反应生成溴苯和溴化氢，此反应为放热反应．他们设计了如图装置制取溴苯．先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A中．如图是制取溴苯的装置．试回答：
（1）装置A中发生反应的化学方程式是2Fe+3Br2=2FeBr3、．
（2）装置C中看到的现象是导管口有白雾，试管内有淡黄色的沉淀生成，证明有HBr生成．
（3）装置B是吸收瓶，内盛CCl4液体．如果没有B装置而将A、C直接相连，你认为是否妥当？否（填“是”或“否”），理由是逸出的溴蒸气也能与AgNO3溶液反应．
（4）实验完毕后将A试管中的液体倒在装有冷水的烧杯中，烧杯下（填“上”或“下”）层为溴苯，这说明溴苯不溶于水且密度比水大．
8．无水AlCl3是一种重要的有机合成催化剂，该物质在183．C时升华，遇潮湿空气即产生大量白雾．某中学化学兴趣小组拟利用中学常见仪器设计实验制备无水AlCl3，实验装置如图所示．

请回答下列问题：
（1）制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是a、c、b、d．
a．加入MnO2粉末   b．点燃A中酒精灯    c．加入浓盐酸    d．点燃D处酒精灯
（2）写出A装置中发生反应的离子方程式：MnO2+4H++2C1-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（3）装置B和C中的试剂分别是饱和食盐水、浓H2SO4．
（4）甲同学认为F和G可以用一种仪器替代，且加入一种药品即可达到相同效果．这种药品是可以是碱石灰或氧化钙．其作用是除Cl2并吸收空气中的水蒸气等．
（5）E中得到少量白色粉末，打开软木塞后可明显观察到锥形瓶中有白雾生成，用化学方程式表示其原因：AlCl3+3H2O=Al（OH）3+3HCl．
15．某烧碱样品含有少量不与酸作用的杂质，为了测定其纯度，进行以下操作：
A．在250mL的容量瓶中准确配制250mL烧碱溶液
B．用碱式滴定管移取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴入2滴甲基橙指示剂
C．在天平上准确称取烧碱样品m g，在烧杯中用蒸馏水溶解
D．将浓度为c mol•L-1的标准硫酸装入酸式滴定管，调整液面记下开始读数V1
E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至橙色为止，记下读数V2
就此实验完成下列填空：
（1）正确的操作步骤的顺序是（用编号字母填写）：C、A、B、D、E．
（2）下列操作中可能使所测NaOH的质量分数偏低的是bd．
a．A步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容
b．C步操作中，称量药品时，砝码放在左盘，NaOH放在右盘
c．D步操作中酸式滴定管在装入标准H2SO4溶液前未用标准液润洗
d．读取硫酸体积时，开始时仰视读数，结束时俯视读数
（3）硫酸的初读数和末读数如图所示．用量为23.75mL．
（4）终点时的颜色变化是由黄色变为橙色．
（5）该烧碱样品纯度的计算式为$\frac{0.8c（{V}_{2}-{V}_{1}）}{m}$×100%．
12．下表是3种物质的溶解度（20℃），下列说法正确的是（　　）
物质MgCl2Mg（OH）2MgCO3
溶解度（g/100g）740.000840.01
A．已知MgCO3的Ksp=6.82×l0-6，则所有含有固体MgCO3的溶液中，都有c（Mg2+）=c（CO32-），且c（Mg2+）•c（CO32-）=6.82×10-6
B．用石灰水处理含有Mg2+和HCO3-的硬水，发生反应的离子方程式：Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH-═2CaCO3↓+Mg（OH）2↓+2H2O
C．将表中3种物质与水混合，加热蒸干、灼烧，最终的固体产物不相同
D．除去粗盐中含有的MgCl2杂质，最佳除杂试剂为Na2CO3溶液
6．已知某温度下的热化学方程式：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-197KJ/mol，在恒温时，向恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2，达平衡时放出热量Q1KJ，向另一容积相同的恒容密闭容器中通入1.5molSO2，0.75molO2和0.5molSO3，达平衡时放出热量Q2KJ．下列关系正确的是（　　）
A．Q1=Q2=197B．Q1=Q2＜197C．Q1＜Q2＜197D．Q2＜Q1＜197

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