题目内容

19．在2L容器中有3种物质进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示，反应在t时刻达到平衡．
（1）该反应的化学方程式是2X?3Y+Z
（2）根据化学反应2A（g）+5B （g）?4C（g），填写下表中的空白
ABC
反应开始时浓度（mol/L）4.80
2min后的浓度（mol/L）1.20.8
2min内的浓度的变化（mol/L）0.4
化学学反应速率[mol/（L•min）]0.5

分析 （1）图象知，从0～t时刻，n（X）减小，n（Y）增大，n（Z）增大，可知X为反应物，Y、Z为生成物，△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.8：1.2：0.4=2：3：1，t时刻达到平衡状态，故该反应的化学方程式为：2X?3Y+Z，
（2）2A（g）+5B （g）?4C（g），
开始                     4.8            0
转化      0.4           1             0.8
2min      1.2           3.8           0.8
开始浓度=转化的浓度+2min时浓度、结合v=$\frac{△c}{△t}$解答．

解答 解：（1）由图象知，从0～t时刻，n（X）减小，n（Y）增大，n（Z）增大，可以确定X为反应物，Y、Z为生成物，△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.8：1.2：0.4=2：3：1，t时刻达到平衡状态，故该反应的化学方程式为：2X?3Y+Z，
故答案为：2X?3Y+Z；
（2）2A（g）+5B （g）?4C（g），
开始                     4.8            0
转化      0.4           1             0.8
2min      1.2           3.8           0.8
A的开始浓度为1.2+0.4=1.6mol/L，B转化的浓度为1mol/L，B后来浓度为3.8mol/L，C浓度变化为0.8mol/L，
A的反应速率为$\frac{0.4mol/L}{2min}$=0.2mol/（L•min），C的反应速率为$\frac{0.8mol/L}{2min}$=0.4mol/（L•min），
故答案为：

ABC
反应开始时浓度（mol/L）1.64.80
2min后的浓度（mol/L）1.23.80.8
2min内的浓度的变化（mol/L）0.41.00.8
化学学反应速率[mol/（L•min）]0.20.50.4

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握平衡三段法、反应的确定、速率及浓度的计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意判断变化量，题目难度不大．

练习册系列答案
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13．废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染．废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末．
（1）下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念的是BD（填字母）．
A．热裂解形成燃油B．露天焚烧
C．作为有机复合建筑材料的原料D．直接填埋
（2）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜．已知：Cu（s）+2H+（aq）═Cu2+（aq）+H2（g）△H=+64.39kJ•mol-1
2H2O2（l）═2H2O（l）+O2（g）△H=-196.46kJ•mol-1
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H=-285.84kJ•mol-1
在 H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为Cu（s）+H2O2（l）+2H+（aq）=Cu2+（aq）+2H2O（l）△H=-319.68KJ．mol-1．
（3）控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H2O2和3.0mol•L-1H2SO4的混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）．
温度（℃）220330440550660770880
铜平均溶解速率（×10-3mol•L-1•min-1）77.3488.0199.2577.9877.2466.7355.76
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是H2O2分解速率加快．
（4）在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀．制备CuCl的离子方程式是2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO42-+2H+．．
14．已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是（　　）
A．第一电离能：Y一定小于X
B．气态氢化物的稳定性：HmY小于HnX
C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性强于Y对应的
D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价
7．氮及其化学物在合成化肥，药物等方面具有广泛用途．
（1）已知反应：N2（g）+3H2（g）?2NH2（g）△H＜0，现分别在200℃、400℃、600℃时，按n（N2）：n（H2）=1：3向容器中投料发生该反应，当反应达到平衡时，体系中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图1所示．
①曲线a对应的温度是200℃．
②关于工业合成氮的反应，下列叙述正确的是AD．
A．缩小容器体积可以提高H2的转化率．
B．M点对应N2的转化率是25%
C．如图1中M、N、Q三点平衡常数K的大小关系是K（M）=K（Q）＜K（N）
D．若N点时c（NH3）=0.2mol•L-1，则此时该反应的化学平衡常数K≈0.93
（2）硫酸铵是培养酵母菌的氨源，酸性染料染色助染剂，常温下，向某硫酸钠溶液中滴加适量氨水，恰好使混合溶液呈中性，此时溶液中c（NH4+）=填“＞”“＜”或“=”）2c（SO42-）．
（3）尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH3、CO2为原料生产尿素的反应如下：
该反应实际为二步反应：
第一步：2NH3（g）+CO2（g）═H2NCOONH4（s）△H=-272kJ•mol-1 快
第二步：H2NCOONH4（s）═CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+138kJ•mol-1 慢
Ⅰ．写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式：2NH3（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（NH2）2 （s）△H=-134kJ/mol．
Ⅱ．某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5L的恒容密闭器中投入4mol氨气和1mol二氧化碳，实验测得反应中部分组成物质的量随时间的变化如图2所示．
①合成尿素总反应的快慢由二步反应决定．
②在0～10min内，第一步反应的速率v（NH3）=0.296mol•L-1•min-1．
③在图3中画出第二步反应的平衡常数K随温度T的变化曲线．
（4）利用氨气设计一种环保燃料电池，其工作原理如图4所示，一极通入氨气，另一极通入空气，电解质是掺杂氧化钇（Y2O2）的氧化锆（ZrO2）晶体，它在熔融状态下能传导O2-．通入氨气的电极为负极（填“正极”或“负极”），写出负极的电极反应式：2NH3-6e-+3O 2-=N2+3H2O．
14．碳的氧化物在工业上有着广泛的应用，如CO和H2可以合成甲醇，CO2和NH3可以合成尿素．
Ⅰ．若在20L的密闭容器中按物质的量之比1：2充入CO和H2，发生反应：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．测得平衡时CO的转化率随温度及压强的变化如图1所示．p2、195℃时，n（H2）随时间的变化如表所示．
t/min0135
n（H2）/mol8544
（1）p2、195℃时，0～1min内，v（H2）=0.15mol•L-1•min-1．
（2）你认为p1＜p2；p2、195℃时，B点，v（正）＜v（逆）（填“＜”“＞”或“=”）．
（3）p2、195℃时，该反应的化学平衡常数为25．
Ⅱ．NH3（g）与CO2（g）经过两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图如图2：

（1）NH3（g）与CO2（g）反应生成尿素的热化学方程式为2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=-134kJ•mol-1．
（2）工业上合成尿素时，既能加快反应速率，又能提高原料利用率的措施有D（填序号）．
A．升高温度    B．加入催化剂
C．将尿素及时分离出去    D．增大反应体系的压强．
4．焦炭与CO、H2均是重要的能源，也是重要的化工原料．
（1）已知C、H2、CO的燃烧热（△H）分别为-393.5kJ•mol-1、-285.8kJ•mo
l-1、-283kJ•mol-1，又知水的气化热为+44kJ/mol．
①焦炭与水蒸气反应生成CO、H2的热化学方程式为C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ/mol
②若将足量焦炭与2mol水蒸气充分反应，当吸收能量为191.7kJ时，则此时H2O（g）的转化率为73%．
（2）将焦炭与水蒸气置于容积为2L的密闭容器中发生反应：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），其中H2O、CO的物质的量随时间的变化曲线如图所示．
①第一个平衡时段的平衡常数是0.017，（保留2位有效数字），若反应进行到2min时，改变了温度，使曲线发生如图所示的变化，则温度变化为升温（填“升温”或“降温”）．
②反应至5min时，若也只改变了某一个条件，使曲线发生如图所示的变化，该条件可能是下述中的b．
A．增加了C    B．增加了水蒸气    C．降低了温度    D．增加了压强
（3）假设（2）中反应在第2min时，将容器容积压缩至1L，请在上图中绘制出能反映H2O、CO物质的量变化趋势的图象．
（4）若以CO、O2、K2CO3等构成的熔融盐电池为动力，电解400mL饱和食盐水，则负极上的电极反应式为CO+CO32--2e-=2CO2，当有5.6g燃料被消耗时，电解池中溶液的pH=14（忽略溶液的体积变化，不考虑能量的其它损耗）．
11．甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”．甲醇是一碳化学基础的原料和优质的燃料，主要应用于精细化工、塑料、能源等领域．已知甲醇制备的有关化学反应如下：
反应①：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1=-90.77kJ/mol
反应②：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2
反应③：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H3=-49.58kJ/mol
（1）反应②的△H2=+41.19kJ•mol-1
（2）若500℃时三个反应的平衡常数依次为K1、K2与K3，则K3=K1•K2（用K1、K2表示）．已知500℃时K1、K2的值分别为2.5、1.0，并测得该温度下反应③在某时刻，H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的浓度（mol/L）分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时V正＞V逆（填“＞”、“=”或“＜”）
（3）在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，c（CO）随反应时间t变化如图1中曲线I所示．若在t0时刻分别改变一个条件，曲线I变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ．当曲线I变为曲线Ⅱ时，改变的条件是加入催化剂．当通过改变压强使曲线I变为曲线Ⅲ时，曲线Ⅲ达到平衡时容器的体积为2L．

（4）甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流．某种甲醇燃料电池工作原理如图2所示，则通入a气体的电极的电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸．常温条件下，将a mol/L的CH3COOH与b mol/L Ba（OH）2溶液等体积混合，反应平衡时，2c（Ba2+）=c（CH3COO-），用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为$\frac{2b}{a-2b}$×10-7L/mol．
8．如图为实验室制备蒸馏水的装置示意图，根据图示回答下列问题．
（1）图中的两处明显错误是冷凝水应下口通入上口通出、温度计水银球应置于支管口处．
（2）A 仪器的名称是蒸馏烧瓶，B 仪器的名称是冷凝管．
（3）实验时 A中除加入适量自来水外，还需加入少量碎瓷片，其作用是防暴沸．若蒸馏开始后发现忘记加入该物质，补救办法是冷却后补加．
9．水的电离平衡曲线如图所示，若A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度，B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度．则100℃时1mol•L-1的NaOH溶液中，由水电离出的c（H+）=1×10-12mol•L-1，KW（25℃）＜KW（100℃）（填“＞”、“＜”或“=”）．

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