题目内容

1 mol3 mol充入一密闭容器中,使其在一定条件下达到平衡:,下列哪一状态一定是平衡状态( 

  (1)混合气体的体积等于最初一半的状态;

  (2)氮气、氢气和氨的总物质的量不随时间延长而改变的状态;

  (3)氮气、氢气和氨的总质量不随时间延长而改变的状态;

  (4)单位时间有1 mol氨消耗的同时,就有0.5 mol氮气生成的状态;

  (5)单位时间有1 mol氨消耗的同时,有0.5 mol氮气和1.5 mol氢气生成氨的状态;

  (6)氮气和氢气体积百分含量之比不随时间延长而改变的状态;

  (7)氮气、氢气和氨三者的质量之比不随时间延长而改变的状态;

  (8)正、逆反应同时进行的状态;

  (9)氢气减少的速率等于氨增加的速率的状态;

  (10)氮气、氢气和氨三者浓度相等的状态;

  (11)外界条件的改变不影响组成分质量分数的状态;

  (12)氨的生成速率与其消耗速率相等的状态.

 

答案:(2)(5)(7)(12)
提示:

(3)质量守恒是客观的,任何时刻总质量是恒等的;(4)氨的消耗速率和氮气的生成速率都是逆反应速率;(5)重点强调“0.5 mol氮气和1.5 mol氢气生成氨”的反应,事实上是正反应;(6)氮气和氢气初始体积比为1∶3,消耗量之比为1∶3,则平衡时的体积比必然是1∶3,所以氮气和氢气的体积分数之比保持不变;(10)三者浓度相等的状态,并不是说三者浓度保持不变的状态

 


练习册系列答案
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甲醛是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物和致畸物质之一.我国规定:室内甲醛含量不得超过0.08mg?m-3.某研究性学习小组欲利用酸性KMnO4溶液测定空气中甲醛的含量,请你参与并协助他们完成相关学习任务.
【测定原理】KMnO4(H+)溶液为强氧化剂,可氧化甲醛和草酸.
4MnO4-+5HCHO+H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
【测定装置】部分装置如图1所示

[测定步骤]
①用
酸式滴定管
酸式滴定管
量取5.00mL1.00×10-3mol?L-1KMnO4溶液于洗气瓶中,并滴入几滴稀H2SO4酸化.
②将1.00×10-3 mol?L-1的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用.
③打开
a
a
,关闭
b
b
(填“a”或“b”),用注射器抽取100mL新装修的房屋室内空气.关闭
a
a
,打开
b
b
(填“a”或“b”),再推动注射器,将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中,使其充分反应.再重复③操作4次.
④将洗气瓶中溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液),再用标准草酸溶液进行滴定,记录滴定所消耗的草酸溶液的体积.
⑤再重复实验2次,实验所消耗草酸溶液的体积平均值为12.38mL.
【交流讨论】
(1)计算该居室内空气中甲醛的浓度
18
18
mg?m-3,该居室的甲醛
(填是或否)超标.
(2)某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时,所测得的数值比实际含量低,请你对其可能的原因(假设溶液配制、称量或量取及滴定实验均无错误)提出合理假设:
注射器压送气体速度过快、装置气密性较差、导气管伸入KMnO4溶液中太浅等
注射器压送气体速度过快、装置气密性较差、导气管伸入KMnO4溶液中太浅等
(至少答出2种可能性).
(3)实验结束后,该小组成员在相互交流的过程中一致认为:实验装置应加以改进.有同学提议:可将插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(图2),有利于提高实验的准确度,其理由是
增大空气与高锰酸钾溶液的接触面积,使空气中的甲醛反应充分
增大空气与高锰酸钾溶液的接触面积,使空气中的甲醛反应充分
已知常温下甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体,易溶于水,是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物和致畸物质之一。我国规定:居室中甲醛含量不得超过0.08 mg·m-3。可利用高锰酸钾酸性溶液测定甲醛。

测定原理:KMnO4(H+)溶液为强氧化剂,可氧化甲醛和草酸。

有关离子方程式为:4+5HCHO+H+4Mn2++5CO2↑+11H2O

2+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2 ↑+8H2O

测定装置:部分装置如下图所示(a、b为止水夹)

测定步骤:

①收集待检新装修的房屋居室空气5 L

②准确量取5.00 mL 1.00×10-3 mol·L-1的高锰酸钾溶液于250 mL锥形瓶中,滴入3滴6 mol·L-1的H2SO4溶液,加水45 mL稀释备用。

③将1.00×10-3 mol·L-1的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。

④打开a,关闭b,用注射器抽取100 mL新装修的房屋的室内空气。关闭a,打开b,再缓缓推动注射器,将气体全部推入高锰酸钾酸性溶液中,使其充分反应。再如此重复4次。

⑤用标准草酸溶液滴定锥形瓶中的溶液,记录滴定所消耗的草酸溶液的体积。

⑥再重复实验2次(每次所取的高锰酸钾溶液均为5.00 mL)。3次实验所消耗草酸溶液的体积平均值为12.38 mL。

完成以下问题:

(1)使用________量取5.00 mL高锰酸钾溶液。

(2)如果注射器压送气体速度过快,可能会产生什么不良后果?

___________________________。

(3)本实验是否需要外加指示剂?若需要,请指出指示剂的名称,若不需要,试说明如何确定滴定的终点。

___________________________。

(4)计算该居室内空气中甲醛的浓度_________mg·m-3,该居室的甲醛_________(填“是”或“否”)超标。

(8分)甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O(g)为原料,通过反应I和II来制备甲醇。

请回答下列问题:

(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反应室(容积为l00L),在一定条件下发生反应:

cCH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2(g)   I。

CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示。

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         

②图中的P1           P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为          

③该反应的H        0。(填“<”、“>”或“=”)

(2)在压强为0.1MPa条件下,a molCO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) CH30H(g)  H<0  Ⅱ。

①若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是         (填序号)。

A.升高温度                                                          B.将CH3OH(g)从体系中分离

C.充入He,使体系总压强增大                   D.再充人lmolCO和3 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)

l

150

1/3

0.1

2

n

1/3

5

3

350

m

5

a.上表中剩余的实验条件数据:n=          ,m=          

b.根据反应Ⅱ的特点,如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图,请指明图中的压强=        MPa。

 

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