题目内容

在温度、容积相同的3个密闭容器中,按下表投入反应物.发生反应:H2(g)+I2(g)═2HI(g)△H=14.9kJ?mol-1,在恒温、恒容条件下,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器
反应物投入量1mol H2 1mol I2 2mol  HI 4mol HI 
HI的浓度c1 c2 c3
反应的能量变化放出akg 吸收bkg 吸收ckg 
反应物转化率α1α2α3 
下列说法正确的是(  )
A、2α13
B、α12=1
C、c1=c2=c3
D、a+b=14.9
考点:化学平衡的影响因素,化学平衡移动原理
专题:化学平衡专题
分析:甲中反应物完全转化为生成物和乙中一样,所以甲、乙是等效平衡,丙中反应物是甲中2倍,温度、容积相同,甲、乙压强相同,丙中压强是甲、乙的二倍,该反应的反应前后气体体积不变,则压强只增大反应速率不影响平衡移动,据此分析解答.
解答: 解:甲中反应物完全转化为生成物和乙中一样,所以甲、乙是等效平衡,丙中反应物是甲中2倍,温度、容积相同,甲、乙压强相同,丙中压强是甲、乙的二倍,该反应的反应前后气体体积不变,则压强只增大反应速率不影响平衡移动,
A.将丙容器压强增大一倍,则甲、丙开始时各物质浓度相等,则转化率相等,达到平衡后再将丙体积减小原状态,增大压强,该反应平衡不移动,所以转化率不变,则甲、丙中转化率α13,故A错误;
B.甲中反应物完全转化为生成物和乙中一样,所以甲、乙是等效平衡,所以转化率α12=1,故B正确;
C.根据A知,甲、丙中转化率相等,所以丙中HI浓度是甲的二倍,根据B知甲、乙是等效平衡,则HI浓度相等,所以2c1=2c2=c3,故C错误;
D.因为是可逆反应,所以反应物不能完全转化为生成物,所以能量变化为a+b<14.9,故D错误;
故选B.
点评:本题考查化学平衡计算,侧重考查分析能力,能正确构建甲、丙等效平衡是解本题关键,注意该反应特点,易错选项是C,题目难度中等.
练习册系列答案
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重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等.以铬矿石(主要成分是Cr2O3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下:

请回答下列问题:
(1)写出Cr2O3与纯碱在高温焙烧时反应的化学方程式
 

(2)Na2Cr2O7可用于测定废水的化学耗氧量(即COD,指每升水样中还原性物质被氧化所需要O2的质量).现有某水样100.00mL,酸化后加入C1 mol/L的Na2Cr2O7溶液 V1 mL,使水中的还原性物质完全被氧化(Cr2O72-还原为Cr3+);再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72-,结果消耗FeSO4溶液V2mL.
①该水样的COD为
 
mg/L;
②假设上述反应后所得溶液中Fe3+和Cr3+的物质的量浓度均为0.1mol/L,要使Fe3+沉淀完全而Cr3+还未开始沉淀.则需调节溶液pH的范围是
 

(可能用到的数据:KSPFe(OH)3=4.0×10-38,KSPCr(OH)3=6.0×10-31,lg
30.4
=-0.1lg
34
=0.2lg
36
=0.3lg
360
=0.6)
(3)在Na2Cr207溶液中加入固体KC1进行复分解反应即可制得橙色的K2Cr207.重铬酸盐在酸性溶液中是强氧化剂,在加热时可氧化HBr和HC1,在这些反应中,重铬酸盐的还原产物是绿色Cr3+的盐,写出重铬酸钾与浓盐酸反应的离子方程式:
 

  为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某化学兴趣小组用如图所示装置进行试验(夹持仪器已略去,气密性已检验)

实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸.
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为橙色时,夹紧弹簧夹.
Ⅲ.当B中溶液橙色变深时,关闭活塞a.
Ⅳ.…
①验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是
 

②为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是
 

③过程Ⅲ实验的目的是
 
液氨常用作制冷剂,回答下列问题
(1)一定条件下在密闭容器中发生反应:
a.NH4I(s)?NH3(g)+HI(g)       b.2HI(g)?H2(g)+I2(g)
①写出反应a的平衡常数表达式
 

②达到平衡后,扩大容器体积,反应b的移动方向
 
(填“正向”、“逆向”或“不移动”),达到新的平衡时容器内颜色将怎样变化
 
(填“加深”、“变浅”或“不变”)
(2)工业上合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.60kJ?mol-1
下列说法能说明上述反应向正反应方向进行的是
 
(填序号).
a.单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
b.单位时间内生成6n mol N-H键的同时生成2n mol H-H键
c.用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1:3:2
d.混合气体的平均摩尔质量增大
e.容器内的气体密度不变
(3)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如下数据:

时间(h)
物质的量(mol)
01234
N21.50n11.20n31.00
H24.504.203.60n43.00
NH300.20n21.001.00
根据表中数据计算:
①反应进行到2h时放出的热量为
 
 kJ.
②0~1h内N2的平均反应速率为
 
 mol?L-1?h-1
③此温度下该反应的化学平衡常数K=
 
(保留两位小数).
④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向
 
方向移动(填“正反应”或“逆反应”).
(4)肼(N2H4)的性质类似于NH3,极易溶于水,与水反应生成一种二元弱碱在溶液中分步电离,请用离子反应方程式表示其水溶液显碱性的原因
 

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