题目内容
11.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害.在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g),K=0.1,反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,下列说法正确的是( )| A. | 升高温度,H2S浓度增加,表明该反应的△H>0 | |
| B. | 随着反应的进行,混合气体的密度逐渐减小 | |
| C. | 反应前H2S物质的量为7mol | |
| D. | CO的平衡转化率为80% |
分析 A.升高温度,H2S浓度增加,说明平衡逆向移动,升高温度,平衡向吸热反应方向移动;
B.气体质量不变,则密度不变;
C.反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,设反应前H2S物质的量为n,则:
CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g)
起始(mol):10 n 0 0
变化(mol):2 2 2 2
平衡(mol):8 n-2 2 2
反应恰好气体分子数目不变,利用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式K=$\frac{c(COS)×c({H}_{2})}{c(CO)×c({H}_{2}S)}$列方程计算;
D.根据C中的计算数据计算CO的平衡转化率.
解答 解:A.升高温度,H2S浓度增加,说明平衡逆向移动,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则该反应是放热反应,故A错误;
B.气体质量不变,且体积不变,则密度不变,故B错误;
C.反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,设反应前H2S物质的量为n,则:
CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g)
起始(mol):10 n 0 0
变化(mol):2 2 2 2
平衡(mol):8 n-2 2 2
反应恰好气体分子数目不变,利用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式K=$\frac{c(COS)×c({H}_{2})}{c(CO)×c({H}_{2}S)}$=$\frac{2×2}{8×(n-2)}$=0.1,解得n=7,故C正确;
D.根据上述数据,可知CO的平衡转化率为$\frac{2mol}{10mol}$×100%=20%,故D错误.
故选C.
点评 本题考查影响化学反应速率的因素、化学平衡常数应用、化学平衡的有关计算,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和计算能力,注意理解掌握三段式均解题法在化学平衡计算中的应用,难度中等.
| A. | v(A)=0.5 mol/(L•s) | B. | v(B)=0.3mol/(L•s) | C. | v(C)=0.6 mol/(L•s) | D. | v(D)=1 mol/(L•s) |
| A. | Ca | B. | Fe | C. | Cu | D. | P |
| A. | ①②③④⑤⑥ | B. | ③④⑥⑦ | C. | ①②⑥⑦ | D. | ②③④⑤ |
(1)将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室(容积为100L)中,在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)(Ⅰ)
CH4的转化率与温度、压强的关系如图1所示.
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为0.003mol•L-1•min-1.
②图中的p1<p2(填“<”、“>”或“=”),100℃时的平衡常数为2.25×10-4.
③该反应的△H>0,△S>0(填“<”、“>”或“=”).
(2)在压强为0.1MPa条件下,a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH△H<0 (Ⅱ)
①若容器的容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是ABD(填序号).
A.降低温度
B.将CH3OH(g)从体系中分离出来
C.恒容下充入He,使体系的总压强增大
D.再充入a mol CO和3a mol H2
②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中.
| 实验编号 | T(℃) | n(CO)/n(H2) | P(MPa) |
| 1 | 180 | $\frac{2}{3}$ | 0.1 |
| 2 | n | $\frac{2}{3}$ | 5 |
| 3 | 350 | m | 5 |
b.根据反应Ⅱ的特点,如图是在压强分别为0.2MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线,请指明图2中的压强px=0.2MPa.
该小组利用图所示的装置制备NCl3,并探究NCl3的漂白性.
NCl3的相关性质如下:
| 物理性质 | 制备原理 | 化学性质 |
| 黄色油状液体,熔点为-40℃,沸点为71℃,不溶于冷水,易溶于有机溶剂,密度为1.65g/mL | Cl2与NH4Cl水溶液在低温下反应 | 95℃爆炸,热水中能与水反应 |
(1)根据实验目的,接口连接的顺序为1→4→5→2→3→6→7→10→9→8.
(2)C装置作用是除去氯气中氯化氢气体.
(3)B装置中发生反应的化学方程式为3Cl2+NH4Cl═NCl3+4HCl,当B装置蒸馏烧瓶中出现较多油状液体后,关闭接口2处的活塞,控制水浴加热的温度为71~95℃.
(4)当F装置的锥形瓶内有较多黄色油状液体出现时,用干燥、洁净的玻璃棒蘸取该液体滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸不褪色;若取该液体滴入50-60℃热水中,片刻后取该热水再滴到干燥的红色石蕊试纸上,试纸先变蓝后褪色,写出有关化学反应方程式并解释实验现象:NCl3+3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3HClO+NH3;NCl3本身无漂白性;NCl3在热水中水解生成NH3•H2O使红色石蕊试纸变蓝,生成的HClO又使其漂白褪色.