题目内容
2.将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)?2G(g),忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)的温度和压强的变化如下表所示.| 1.0MPa | 2.0MPa | 3.0MPa | |
| 810℃ | 54.0% | a | b |
| 915℃ | c | 75.0% | d |
| 1000℃ | e | f | 83.0% |
上述①~④中正确的有( )
| A. | 1个 | B. | 2个 | C. | 3个 | D. | 4个 |
分析 同温下,增大压强,平衡逆向进行,平衡时G的体积分数变小,故可知c>75.0>54.0>a>b,利用c>54.0可知同压下,升温平衡正向移动,即正反应为吸热反应,从而可知f>75.0>a>b,所以f>b;在915℃、2M Pa下,设E的起始量为amol,转化率为x,则平衡时G的量为2ax,由题意得$\frac{2ax}{a-ax+2ax}$=75%,解得x=0.6;该题是气体体积增大的反应,因此为熵增反应;结合前面分析知升温平衡正向移动解答该题.
解答 解:①同温下,增大压强,平衡逆向进行,平衡时G的体积分数变小,故可知c>75.0>54.0>a>b,利用c>54.0可知同压下,升温平衡正向移动,即正反应为吸热反应,从而可知f>75.0>a>b,所以b<f,故正确;
②设E的起始量为amol,转化率为x,则平衡时G的量为2ax,由题意得$\frac{2ax}{a-ax+2ax}$=75%,解得x=0.6,α=60%,故正确;
③该反应是一个气体分子增大的反应,属于熵增反应,故正确;
④利用图表分析结合平衡原理分析;a与b、c与d、e与f之间是压强问题,随着压强增大,平衡逆向移动,G的体积分数减小,b<a;c>75%,e>83%;c、e是温度问题,随着温度升高,G的体积分数增大,所以正反应是一个吸热反应,所以,K(1000℃)>K(810℃),故正确.
故选D.
点评 本题考查化学平衡的计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,题目涉及化学平衡影响因素分析,数据处理的方法应用,平衡计算和对比判断是解题关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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13.某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备纯净的CuSO4•5H2O.工艺流程如下(部分操作和条件略):
I.取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤.
II.向滤液中滴加H2O2溶液,稍加热.
III.向II的溶液中加入CuO粉末至pH=4.
IV.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至pH=1.
V.蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得晶体.
已知部分阳离子生成氢氧化物的pH、Ksp(25℃)如下表:
(1)II中发生反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
(2)II中将Fe2+氧化为Fe3+的目的是在调节在pH=4时,只将Fe3+转化为沉淀除去,而不会使Cu2+转化为沉淀.
(3)用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)验证II中Fe2+是否转化完全的现象是若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化.
(4)III中发生反应的离子方程式是2Fe3++3CuO+3H2O=2Fe(OH)3+3Cu2+.
通过计算说明在此条件下的溶液中Fe3+是否沉淀完全(提示:当溶液中某离子浓度小于1.0×10-5 mol•L-1时可认为该离子沉淀完全).
(5)应用化学平衡移动原理解释IV中“滤液用稀硫酸酸化”的原因用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体
(6)V中获得晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶.
I.取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤.
II.向滤液中滴加H2O2溶液,稍加热.
III.向II的溶液中加入CuO粉末至pH=4.
IV.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至pH=1.
V.蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得晶体.
已知部分阳离子生成氢氧化物的pH、Ksp(25℃)如下表:
| 物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 |
| 开始沉淀时pH | 2.7 | 7.6 | 4.7 |
| 完全沉淀时pH | 3.7 | 9.6 | 6.7 |
| Ksp | 4.0×10-38 | 8.0×10-16 | 2.2×10-20 |
(2)II中将Fe2+氧化为Fe3+的目的是在调节在pH=4时,只将Fe3+转化为沉淀除去,而不会使Cu2+转化为沉淀.
(3)用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)验证II中Fe2+是否转化完全的现象是若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化.
(4)III中发生反应的离子方程式是2Fe3++3CuO+3H2O=2Fe(OH)3+3Cu2+.
通过计算说明在此条件下的溶液中Fe3+是否沉淀完全(提示:当溶液中某离子浓度小于1.0×10-5 mol•L-1时可认为该离子沉淀完全).
(5)应用化学平衡移动原理解释IV中“滤液用稀硫酸酸化”的原因用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体
(6)V中获得晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶.
10.
硫酸生产中炉气转化反应为:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g).研究发现,SO3的体积分数(SO3%)随温度(T)的变化如曲线I所示.下列判断正确的是( )
| A. | 该反应在高温时比低温更易自发进行 | |
| B. | 曲线I上A、C两点反应速率的关系是:vA<vC | |
| C. | T0时该反应的平衡常数为160 | |
| D. | 已知V2O5的催化效果比Fe2O3好,若I表示用V2O5催化剂的曲线,则II是Fe2O3作催化剂的曲线 |
7.将1体积A(g)和3体积B(g)混合,在5000C和催化剂存在下发生如下反应:2A(g)+B(g)?2C (g)并达到平衡状态,在同温同压下测得此反应在平衡前后的气体密度之比为9/10,此时A的转化率为( )
| A. | 90% | B. | 80% | C. | 45% | D. | 10% |
14.在某一容积为2L的密闭容器内,加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O,在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应:CO(g)+H2O (g)?CO2(g)+H2(g)△H=a kJ/mol.反应达到平衡后,测得c(CO):c(CO2)=3:2.下列说法正确的是( )
| A. | 判断该反应达到平衡的依据是CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 | |
| B. | 反应放出的热量为0.04 a kJ | |
| C. | 平衡时H2O的转化率为40% | |
| D. | 若将容器的体积压缩为1 L,有利于该反应平衡正向移动 |
11.某同学需要用到85mL 1mol/L的NaCl溶液,现需在实验进行配制,填空并请回答下列问题:
(1)配制1mol/L的NaCl溶液
(2)配制时,其正确的操作顺序是(字母表示,每个字母只能用一次)BCAED;
A、用30mL水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B、用托盘天平准确称取所需NaCl的质量,将量好的NaCl倒入烧杯中,再加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C、将NaCl沿玻璃棒注入容量瓶中
D、将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E、继续往容量瓶内小心加水,直到溶液凹面恰好与刻度相切
(3)指出本实验的操作错误的地方,并进行更正.定容时,继续向容量瓶内小心加水到溶液离刻度线1-2cm,改用胶头滴管逐滴滴加水到凹液面恰好与刻度线相切
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”):
①若加蒸馏水时不慎超过了刻度偏低;
②若定容时俯视刻度线偏高;
③C操作中不小心洒出有溶液偏低.
(5)若实验过程中出现如下情况如何处理?加蒸馏水时不慎超过了刻度线一点点重新配制.
(1)配制1mol/L的NaCl溶液
| 托盘天平称取NaCl的质量 | 应选用容量瓶的规格(可供选择的规格100mL、250mL、500mL) | 除容量瓶外还需要的其它仪器 |
A、用30mL水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B、用托盘天平准确称取所需NaCl的质量,将量好的NaCl倒入烧杯中,再加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C、将NaCl沿玻璃棒注入容量瓶中
D、将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E、继续往容量瓶内小心加水,直到溶液凹面恰好与刻度相切
(3)指出本实验的操作错误的地方,并进行更正.定容时,继续向容量瓶内小心加水到溶液离刻度线1-2cm,改用胶头滴管逐滴滴加水到凹液面恰好与刻度线相切
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”):
①若加蒸馏水时不慎超过了刻度偏低;
②若定容时俯视刻度线偏高;
③C操作中不小心洒出有溶液偏低.
(5)若实验过程中出现如下情况如何处理?加蒸馏水时不慎超过了刻度线一点点重新配制.