题目内容
2.除电解法,工业炼镁还可采用硅热法(Pidgeon法).即以煅白(CaO•MgO)为原料与硅铁(含硅75%的硅铁合金)混合置于密闭还原炉,1200℃下发生反应:2(CaO•MgO)(s)+Si(s)═Ca2SiO4 (l)+2Mg(g)(1)已知还原性:Mg>Si,上述反应仍能发生的原因是1200℃时反应生成的镁以蒸气的形式逸出,使平衡向正反应方向移动
(2)平衡后若其他条件不变,将还原炉体积缩小一半,则达到新平衡时Mg(g)的浓度将不变(填“升高“、“降低“或“不变“).
(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时,下列说法正确的是bc(填序号).
a.反应物不再转化为生成物
b.炉内Ca2SiO4与CaO•MgO的质量比保持不变
c.平衡常数到达最大值
d.单位时间内,n(CaO•MgO)消耗:n(Ca2SiO4)生成=2:1.
分析 (1)根据化学平衡移动原理来回答;
(2)根据图象中Mg的产率随温度的变化考虑,根据平衡常数来判断Mg(g)的浓度;
(3)根据化学平衡状态的特征分析,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化;一定条件下若反应达到最大限度,说明达到了平衡状态.
解答 解:(1)1200℃时发生反应为2(CaO•MgO)(s)+Si(s)?Ca2SiO4 (l)+2Mg(g),此时镁以蒸气的形式逸出,使平衡向正反应方向移动,使得化学反应能发生,故答案为:1200℃时反应生成的镁以蒸气的形式逸出,使平衡向正反应方向移动;
(2)因为该反应的K=C2(Mg),平衡后若其他条件不变,将还原炉体积缩小一半,则温度没变所以K不变,所以新平衡时Mg(g)的浓度不变;
故答案为:不变;
(3)a.化学平衡是动态平衡,反应物不再转化为生成物,则是证明反应结束的,故错误;
b.炉内Ca2SiO4与CaO•MgO的质量比保持不变,达到了平衡,故正确;
c.平衡常数到达最大值,说明各个组分的浓度不随时间的变化而改变,故正确;
d.单位时间内,n(CaO•MgO)消耗:n(Ca2SiO4)生成=2:1,不能证明正逆反应速率相等,故错误;
故选bc.
点评 本题目综合考查化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断,是一道知识的灵活应用题目,注意能力的培养是关键,难度大.
练习册系列答案
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(2)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=3.8×10 -9.CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为4×10 -4mo1/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为3.8×10-5mol/L.
Ⅱ.在温度t℃下,某Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=12,向该溶液中逐滴加入pH=b的NaHSO4,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
(1)x=27.00ml.
(2)将此温度下的Ba(OH)2溶液取出1ml,加水稀释至1L,则此稀释后的溶液中c(Ba2+)﹕c(OH-)=1:20;
(3)与NaHSO4相同,NaHSO3 和NaHCO3也为酸式盐.已知NaHSO3溶液呈酸性、NaHCO3溶液呈碱性.现有浓度均为0.1mol•L-1的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液,溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R表示S或C),其中可能正确的是AC(填字母)
A.c(Na+)>c(HRO3-)>c(H+)>c(RO32-)>c(OH-)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HRO3-)+c(RO32-)+c(OH-)
C.c(H+)+c(H2RO3)=c(RO32-)+c(OH-)
D.两溶液中c(Na+)、c(HRO3-)、c(RO32-)分别相等.
(2)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=3.8×10 -9.CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为4×10 -4mo1/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为3.8×10-5mol/L.
Ⅱ.在温度t℃下,某Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=12,向该溶液中逐滴加入pH=b的NaHSO4,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
| 序号 | 氢氧化钡溶液的体积/mL | 硫酸氢钠溶液的体积/mL | 溶液的pH |
| ① | 33.00 | 0.00 | 8 |
| ② | 33.00 | x | 7 |
| ③ | 33.00 | 33.00 | 6 |
(2)将此温度下的Ba(OH)2溶液取出1ml,加水稀释至1L,则此稀释后的溶液中c(Ba2+)﹕c(OH-)=1:20;
(3)与NaHSO4相同,NaHSO3 和NaHCO3也为酸式盐.已知NaHSO3溶液呈酸性、NaHCO3溶液呈碱性.现有浓度均为0.1mol•L-1的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液,溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R表示S或C),其中可能正确的是AC(填字母)
A.c(Na+)>c(HRO3-)>c(H+)>c(RO32-)>c(OH-)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HRO3-)+c(RO32-)+c(OH-)
C.c(H+)+c(H2RO3)=c(RO32-)+c(OH-)
D.两溶液中c(Na+)、c(HRO3-)、c(RO32-)分别相等.
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