题目内容

7．从图表中获得有用的信息是化学学习和研究的重要能力．

（1）图1是在一定条件下，反应：CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）的实验曲线．
①图1中P1、P2、P3、P4代表不同压强，压强最小的是P1．该反应的△H＞0（选填“＞”、“＜”或“=”）．
②压强为 P4时，在 Y 点：υ（正）＞υ（逆）．（选填“＞”、“＜”或“=”）；
③压强为P4时，密闭容器中CH4和CO2的起始浓度均为0.10mol•L-1，则1100℃时该反应的化学平衡常数为1.64（保留三位有效数字）．
（2）温度与HCl压强对MgCl2•6H2O受热分解产物的影响如图2所示，下列说法正确的是bd（填字母）
a．要得到MgO，至少需要加热至600℃
b．温度低于100℃，P（HCl）小于1.00×106Pa时，MgCl2•6H2O不会发生分解
c．要得到无水MgCl2，只要控制温度，不一定要在HCl气体中
d．在P（HCl）为0.25×106Pa时，由室温升高至300℃，发生的反应为MgCl2•6H2O═Mg（OH）Cl+HCl↑+5H2O↑
（3）X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在．Al-LiBH4是新型产氢复合材料，常温下可以与H2O反应生成H2．图3是含LiBH4为25%时Al-LiBH4复合材料的X-射线衍射图谱，图4是该复合材料在25℃和75℃时与水反应后残留固体物质的X-射线衍射图谱．据图分析，25℃时Al-LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是LiBH4（填化学式），25℃的反应物比75℃反应物多的物质是[Li（H2O）4][B（OH）4]（H2O）2 （填化学式）．

分析 （1）①由图可知，温度一定时，甲烷的转化率α（P1）＞α（P2）＞α（P3）＞α（P4），据此结合方程式判断压强对平衡移动的影响进行解答；压强一定时，温度越高甲烷的转化率越大，升高温度平衡向正反应进行，据此判断；
②由图可知，压强为P4、1100℃的条件下，到达平衡X点时甲烷的转化率为80%，Y点甲烷的转化率小于80%，反应向正反应进行，据此判断；
③由图可知，压强为P4、1100℃的条件下，到达平衡X点时甲烷的转化率为80%，据此计算甲烷的浓度变化量，利用三段式计算平衡时各组分的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算该温度下的平衡常数；
（2）a、由图可知P（HCl）g=0.25MPa，温度从300℃升高到500℃时MgCl2•6H2O晶体由Mg（OH）Cl转变成MgO；
b、由图可知温度低于100℃，MgCl2•6H2O不会发生分解；
c、加热MgCl2•6H2O晶体，P（HCl）g较小，镁离子水解生成氢氧化镁，得不到氯化镁，若要得到无水氯化镁，则应通入HCl，而增大P（HCl）g，抑制镁离子的水解；
d、由图可知在HCl气体压强为0.25×106Pa时，温度由室温升高至300℃，发生的反应为MgCl2•6H2O═Mg（OH）Cl+HCl+5H2O；
（3）如图无LiBH4，说明与水完全反应；根据图象对比分析25℃和75℃时产物中不相同的物质．

解答 解：（1）①由图可知，温度一定时，甲烷的转化率α（P1）＞α（P2）＞α（P3）＞α（P4），该反应正反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应进行，甲烷的转化率降低，故压强P4＞P3＞P2＞P1；压强一定时，温度越高甲烷的转化率越大，升高温度平衡向正反应进行，故正反应为吸热反应，即△H＞0，
故答案为：P1；＞；
②由图可知，压强为P4、1100℃的条件下，到达平衡X点时甲烷的转化率为80%，Y点甲烷的转化率小于80%，反应向正反应进行，故在Y点：v（正）＞v（逆），
故答案为：＞；
③由图可知，压强为P4、1100℃的条件下，达到平衡X点时甲烷的转化率为80%，甲烷的浓度变化量为0.1mol/L×80%=0.08mol/L，则：
               CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g），
开始（mol/L）：0.1      0.1      0        0
变化（mol/L）：0.08     0.08     0.16     0.16 
平衡（mol/L）：0.02     0.02     0.16     0.16
故该温度下平衡常数k=$\frac{0.1{6}^{2}×0.1{6}^{2}}{0.02×0.02}$=1.64，故答案为：1.64；
（2）a、由图可知P（HCl）g=0.25MPa，温度从300℃升高到500℃时MgCl2•6H2O晶体由Mg（OH）Cl转变成MgO，故a错误；
b、由图可知温度低于100℃，MgCl2•6H2O不会发生分解，故b正确；
c、加热MgCl2•6H2O晶体，P（HCl）g较小，镁离子水解生成氢氧化镁，得不到氯化镁，若要得到无水氯化镁，则应通入HCl，而增大P（HCl）g，抑制镁离子的水解，故c错误；
d、由图可知在HCl气体压强为0.25×106Pa时，温度由室温升高至300℃，发生的反应为MgCl2•6H2O═Mg（OH）Cl+HCl+5H2O，故d正确；
故选：bd；
（3）如图无LiBH4，说明与水完全反应；由图象25℃和75℃时产物对比中不相同的物质为[Li（H2O）4][B（OH）4]（H2O）2，
故答案为：LiBH4；[Li（H2O）4][B（OH）4]（H2O）2．

点评 本题考查化学平衡图象、影响化学平衡的因素、化学平衡常数以及图表信息的提取等，题目难度中等，注意利用“定一议二”原则分析解答，培养学生根据图象提取信息的能力．

练习册系列答案
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