题目内容

某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对A2(g)+3B2(g)?2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如下图所示的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量),据此可得出的判断结论不正确的是(  )
A、达到平衡时A2的转化率大小为:c>b>a
B、a、b、c三点的平衡常数相同
C、该反应一定是放热反应,且T2<T1
D、b点时,平衡体系中A、B原子数之比一定是1:1
考点:体积百分含量随温度、压强变化曲线
专题:
分析:由图可知,B2起始相同时,T2对应的AB3的含量大,则若该正反应为吸热反应,则T2>T1,若该正反应为放热反应,则T2<T1;由图可知B2越大,达到平衡时A2的转化率越大,且b点AB3的体积分数最大,则反应物的物质的量之比接近等于化学计量数之比,以此来解答.
解答: 解:A.根据图象可知,a、b、c各点中B的起始物质的量依次增大,对于可逆反应来说,增大一种反应物的物质的量或浓度,有利于平衡向正反应方向移动,则另一种反应物的转化率增大,则达到平衡时A2的转化率大小为:a<b<c,故A正确;
B.a、b、c三点为同一温度下的平衡,温度相同,平衡常数相同,所以a、b、c三点的平衡常数相同,故B正确;
C.由图可知,B2起始相同时,T2对应的AB3的含量大,则若该正反应为吸热反应,则T2>T1,若该正反应为放热反应,则T2<T1,故C错误;
D.b点AB3的体积分数最大,则反应物的物质的量之比接近等于化学计量数之比,反应物均为双原子分子,所以平衡体系中A、B原子数之比接近1:3,故D错误;
故选CD.
点评:本题考查化学反应速率及化学平衡图象,明确横坐标为反应物B2的物质的量及该反应可能为吸热反应,也可能为放热反应是解答本题的关键,题目难度较大,为易错题.
练习册系列答案
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某同学进行试验探究时,欲配制0.1mol?L-1Ca(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的熟石灰Ca(OH)2(化学式量:74).在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解,烧杯中存在大量未溶物.为探究原因,该同学查得Ca(OH)2在不同温度下的溶解度.表1 Ca(OH)2的溶解度数据
温度(K)273293313333353373
Ca(OH)2溶解度(g/100g H2O)0.190.170.140.120.090.08
(1)从表中数据可以获得的信息是(只写一条)
 
.
(2)烧杯中未溶物仅为CaCO3,理由是(用化学方程式回答)
 
.
(3)配制100mL 0.1mol?L-1Ca(OH)2溶液:准确称取w克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水,
 
,将溶液转入
 
,洗涤,定容,摇匀.
(4)室温下,
 
(填“能”或“不能”) 用Ca(OH)2固体配制0.1mol?L-1Ca(OH)2溶液.
(5)假设烧杯中的大量未溶物由大量Ca(OH)2和少量CaCO3组成,设计试验方案,进行成分检验,在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论.(室温20℃时,CaCO3饱和溶液的pH=8.6)限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、草酸H2C2O4、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管.
实验步骤预期现象和结论
步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀.
步骤2:取适量滤液于试管中,滴加足量草酸H2C2O4.出现白色沉淀(CaC2O4),说明该试剂中有Ca2+存在.
步骤3:取适量步骤1中的沉淀于试管中,
 

 
.
 

 
步骤4:
 

 
.
现象是
 
,说明该试剂中含有Ca(OH)2
氢能被视为未来的理想清洁能源,科学家预测“氢能”将是21世纪最理想的新能源.目前分解水制氢气的工业制法之一是“硫-碘循环”,主要涉及下列反应:
ⅠSO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI
Ⅱ2HI?H2+I2
Ⅲ2H2SO4=2SO2↑+O2↑+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是
 
.
a.反应Ⅲ易在常温下进行b.反应I中SO2还原性比HI强
c.循环过程中需补充H2Od.循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
(2)一定温度下,向2L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图1所示.0-2min内的平均反应速率v(HI)=
 
.该温度下,反应2HI(g)?H2(g)+I2(g)的平衡常数K=
 
.相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则
 
是原来的2倍.
a.平衡常数           b.HI的平衡浓度c.达到平衡的时间      d.平衡时H2的体积分数
(3)SO2在一定条件下可被氧化生成SO3,其反应为:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0.某科研单位利用原电池原理,用SO2和O2来制备硫酸,装置如图2,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触.
①a电极的电极反应式为
 
;
②若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为
 
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(4)实际生产还可以用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐.现取a克该铵盐,若将其中的SO2全部反应出来,应加入10mol/L的硫酸溶液的体积范围为
 
.
研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用双赢的课题.
(1)CO可用于合成甲醇.在体积可变的密闭容器中充入4molCO和8molH2,在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)(Ⅰ),平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示:
①该反应的逆反应属于
 
(填“吸热”或“放热”)反应.
②在0.1Mpa、100℃的条件下,该反应达到平衡时容器体积为开始容器体积的
 
倍.(结果保留两位小数)
③在温度不变的情况下,再向平衡体系中充入4molCO和8molH2,达到平衡时,平衡常数K
 
(填“增大”、“减小”或“不变”),CO的转化率将
 
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)在反应(Ⅰ)中需要用到H2做反应物,以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法.
已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ?mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ?mol-1
则CH4和 H2O(g)反应生成CO2和H2的热化学方程式为:
 
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(3)在反应(Ⅰ)中制得的CH3OH既可以做燃料,还可以与氧气组成碱性燃料电池,电解质溶液是20%-30%的KOH溶液.则该染料电池放电时,负极的电极反应式为
 
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(4)在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应:
A(g)?B(g)+C(g)△H=+85.1kJ?mol-1;反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h0124816202530
总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53
回答下列问题:由压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率为
 
(保留一位小数),列式并计算反应的平衡常数K:
 
.(结果保留一位小数)

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