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【题目】用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)(正反应为放热反应)。恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( )

A.混合气体的密度不再改变

B.氯化氢的转化率不再改变

C.断开4 mol H-Cl键的同时生成4 mol H-O键

D.n(HCl):n(O2):n(Cl2):n(H2O)=4:1:2:2

【答案】B

【解析】

化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化。

A、在恒容条件下,因气体的质量一直不变,所以混合气体的密度一直不变,则密度不变不能判断是否达平衡状态,故A错误;

B、氯化氢的转化率不再改变,说明各物质的浓度不变,反应达平衡状态,故B正确;

C、只要反应发生就存在断开4 mol H-Cl键的同时生成4 mol H-O键,不能判断是否达平衡状态,故C错误;

D、n(HCl):n(O2):n(Cl2):n(H2O)=4:1:2:2,不能说明各物质的量不变,则不能判断是否达平衡状态,故D错误;

故选B。

练习册系列答案
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【题目】还原法处理氮的氧化物是环境科学研究的热点课题。

I.氧气还原法。H2还原NO发生的反应为:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)。

(1)已知儿种化学键的键能数据如下:

2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=___kJ·mol-1。

(2)2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)的反应速率表达式为v=kc2(NO)·c(H2)(k是速率常数,只与温度有关)。科学研究发现上述反应分两步进行:

反应1:2NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O2(g);

反应2:H2O2(g)+H2(g)2H2O(g)。

总反应速率由反应较慢的一步决定,由此推知上述两步反应中,活化能较大的是反应___(填“l”或“2”)。c(NO)对总反应速率的影响程度___c(H2)(填“大于”“小于”或“等于”)。

Ⅱ.NH3还原法。在恒容密闭容器中充入NH3和NO2,在一定温度下发生反应:8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H2O(g)。

(3)下列表明该反应达到平衡状态的是___(填字母)。

A.混合气体密度保持不变 B.NO2和N2的消耗速率之比为6:7

C.混合气体中c(N2)=c(NO2) D.混合气体压强保持不变

III.CO还原法。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO,发生反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH。在2L恒容密闭容器中充人2molCO和2molNO,测得NO的转化率与温度、时间的火系如图所示。

(4)下列说法正确的是___(填字母)。

A.图像中,T1>T2

B.上述反应在高温下能自发进行

C.10min时,T2K下正、逆反应速率相等

D.增大NO的浓度,反应物的转化率增大

(5)T2K温度下,0-10min内用CO表示的平均反应速率v(CO)=___mol/L-1·min-1;T1K温度下,上述反应的平衡常数K=___L·mol-1。

(6)T1K温度下,向平衡后的容器内再加入2molN2和2molNO,则平衡___(填“向右移动”“向左移动”或“不移动”)。

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