题目内容
一定温度下,某容积恒定的密闭容器中发生如下可逆反应:CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g);△H<0以l mol CO和2 mol H2为起始反应物,tl时达到平衡,生成0.6mol H2O(g)。t2时改变反应条件,化学反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示。下列叙述正确的是
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A.起始时刻和t1达到平衡后气体的物质的量之比为4︰5
B.平衡后若加入少量碳,平衡向逆反应方向移动
C.平衡后若加入氢气,上述反应的△H会增大
D.t2时改变的条件可能是增大了压强
D
【解析】
试题分析:tl时达到平衡,生成0.6mol H2O(g),则根据方程式可知,消耗CO和氢气的物质的量元素0.6mol,则剩余CO和氢气的物质的量分别是0.4mol和1.4mol,所以起始时刻和t1达到平衡后气体的物质的量之比为3︰2.4=5︰4,A不正确;碳是固体,改变固体的质量,平衡不移动,B不正确;反应热对于具体的化学方程式是不变的,C不正确;增大压强,正逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动,D正确,答案选D。
考点:考查可逆反应的有关计算、平衡状态的有关判断以及外界条件对平衡状态的影响等
点评:在判断外界条件对平衡状态的影响时,需要特别注意的是浓度和压强。前者不能适用于固体或纯液体,后者只能适用于气体体系。
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(10分)研究碳及其化合物的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。某学习小组查阅资料并进行相关探究,请帮忙完成以下探究。
(1)pC类似于pH,是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值。如某溶液中某溶质的浓度为1×10-3 mol/L,则该溶液中该溶质的pC=-lg(1×10-3)=3。如图为25℃时H2CO3溶液的pC-pH图。请回答下列问题:(若离子浓度小于10-5mol/L,可认为该离子不存在)![]()
①在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-________(填“能”或“不能”)大量共存。
②H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1
。
③人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H2CO3/HCO3-)可以抵消少量酸或碱,维持pH
7.4。当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中的c(H+)/c(H2CO3)最终将 。
| A.变大 | B.变小 | C.基本不变 | D.无法判断 |
该电池反应的离子方程式为 。
(3)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为: CO2(g) +3H2(g)
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图
所示,则上述CO2转化为甲醇反应热ΔH 0(填“>” “<”或“=”)。
②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式投入反应物,一段时间后达到平衡。
| 容 器 | 甲 | 乙 |
| 反应物 投入量 | 1molCO2 3molH2 | a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) |
(10分)研究碳及其化合物的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。某学习小组查阅资料并进行相关探究,请帮忙完成以下探究。
(1)pC类似于pH,是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值。如某溶液中某溶质的浓度为1×10-3 mol/L,则该溶液中该溶质的pC=-lg(1×10-3)=3。如图为25℃时H2CO3溶液的pC-pH图。请回答下列问题:(若离子浓度小于10-5mol/L,可认为该离子不存在)
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①在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-________(填“能”或“不能”)大量共存。
②H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1
。
③人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H2CO3/HCO3-)可以抵消少量酸或碱,维持pH
7.4。当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中的c(H+)/c(H2CO3)最终将 。
A.变大 B.变小 C.基本不变 D.无法判断
(2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图,
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该电池反应的离子方程式为 。
(3)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为: CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g) △H
;
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图
所示,则上述CO2转化为甲醇反应热ΔH 0(填“>” “<”或“=”)。
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②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式投入反应物,一段时间后达到平衡。
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容 器 |
甲 |
乙 |
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反应物 投入量 |
1molCO2 3molH2 |
a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) |
若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,要使平衡后乙与甲中各物质浓度相同,且起始时维持反应逆向进行,则c的取值范围为 。