题目内容

20.室温下如图,关闭活塞,在左右两室(体积相同)各充入一定量H2和Cl2,且恰好使两容器内气体密度相同,打开活塞,点燃使H2与Cl2充分反应生成氯化氢气体:H2+Cl2=2HCl,恢复到原温度后,下列判断正确的是(  )
A.开始时左右两室分子数相同B.最终容器内无H2存在
C.反应前后H2室压强相同D.最终容器内密度与原来相同

分析 根据密度=$\frac{m}{V}$知,相同体积时,密度之比等于其质量之比,要使其密度相同则两种气体质量相同,
A.N=nNA=$\frac{m}{M}{N}_{A}$,相同质量时,分子个数与摩尔质量成反比;
B.两种气体质量相同时,氢气的物质的多,氢气和氯气以1:1反应,则氢气过量;
C.反应前后氢气室气体的物质的量不同,温度相同导致压强不同;
D.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,根据ρ=$\frac{m}{V}$计算密度.

解答 解:根据密度=$\frac{m}{V}$知,相同体积时,密度之比等于其质量之比,要使其密度相同则两种气体质量相同,
A.N=nNA=$\frac{m}{M}{N}_{A}$,相同质量时,分子个数与摩尔质量成反比,开始时两个容器气体质量相同,但物质的量不同,氢气物质的量多,则氢气室分子数多,故A错误;
B.两种气体质量相同时,氢气的物质的多,氢气和氯气以1:1反应,则氢气过量,所以最终容器内有氢气剩余,故B错误;
C.反应中氢气有剩余,则反应前后氢气室气体的物质的量不同,温度相同导致压强不同,故C错误;
D.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,根据ρ=$\frac{m}{V}$知,最终容器内气体密度与原来相同,故D正确;
故选D.

点评 本题考查化学方程式的计算及物质的量计算,为高频考点,侧重考查学生分析计算能力,明确反应过程中哪些物理量变化、哪些物理量不变是解本题关键,题目难度不大.

练习册系列答案
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反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)?NH2CO2NH4(s)△H1=a kJ•mol-1
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)?CO(NH22(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ•mol-1
总反应Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(s)+H2O(g)△H3=-86.98kJ•mol-1
请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的△H1=-159.47kJ•mol-1(用具体数据表示).
(2)反应Ⅱ的△S>(填>或<)0,一般在高温情况下有利于该反应的进行.
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①其他条件相同时,为提高CO2的平衡转化率,生产中可以采取的措施是降低(填提高或降低)水碳比.
②当温度高于190℃后,CO2平衡转化率出现如图1所示的变化趋势,其原因是温度高于190℃时,因为反应Ⅲ是放热反应,温度升高平衡向逆方向进行,CO2的平衡转化率降低.

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