题目内容
8.一定条件下,可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算,也可以用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数.在恒温恒压条件下,总压不变,用平衡分压计算平衡常数更方便.下列说法不正确的是( )| A. | 对于C2H4 (g)+H2O(g)?C2H5OH(g),在一定条件下达到平衡状态时,体系的总压强为P,其中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均为2 mol,则用分压表示的平衡常数Kp=$\frac{3}{P}$ | |
| B. | 恒温恒压下,在一容积可变的容器中,N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)达到平衡状态时,N2、H2、NH3各1mol,若此时再充入3mol N2,则平衡正向移动 | |
| C. | 恒温恒压下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)?2C(g)达到平衡时,A、B和 C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol,若此时A、B和C均减少1 mol,平衡逆向移动 | |
| D. | 对于一定条件下的某一可逆反应,用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表示的平衡常数,其数值不同,但意义相同,都只与温度有关 |
分析 A.用平衡分压代替下衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,体系的总压强为P,其中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均为l mol计算分压,结合平衡常数K=$\frac{P({C}_{2}{H}_{5}OH)}{P({C}_{2}{H}_{4})P({H}_{2}O)}$计算判断;
B.设平衡时容器体积为1L,该温度下平衡常数K=$\frac{{1}^{2}}{1×{1}^{3}}$=1,再向容器中再充入3mol N2,利用体积之比等于气体物质的量之比计算容器体积,再计算此时浓度商Qc,若Qc=K,处于平衡状态,若Qc<K,反应向正反应进行,若Qc>K,反应向逆反应进行;
C.在容积可变的情况下,从对平衡混合物中三者的物质的量对各物质的量的浓度影响角度思考.在“均减半”或“均加培”时,相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变,原平衡时A、B和C的物质的量之比为2:1:2,“均减少1mol”时相当于相当于在原来的基础上减少了B;
D.平衡常数随温度变化,平衡浓度计算和平衡分压计算表达意义相同.
解答 解:A.体系的总压强为P,其中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均为l mol,分压P(C2H5OH)=P×$\frac{1}{3}$=$\frac{P}{3}$,P(C2H4)=P×$\frac{1}{3}$=$\frac{P}{3}$,P(H2O)=P×$\frac{1}{3}$=$\frac{P}{3}$,平衡常数K=$\frac{P({C}_{2}{H}_{5}OH)}{P({C}_{2}{H}_{4})P({H}_{2}O)}$=$\frac{3}{P}$,故A正确;
B.恒温恒压下,在一容积可变的容器中,N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)达到平衡状态时,N2、H2、NH3各1mol,设平衡时容器体积为1L,该温度下平衡常数K=$\frac{{1}^{2}}{1×{1}^{3}}$=1,若此时再充入3molN2,恒温恒压下体积之比等于气体物质的量之比,则容器体积=1L×$\frac{6}{3}$=2L,Qc=$\frac{(\frac{1}{2})^{2}}{\frac{4}{2}×(\frac{1}{2})^{3}}$=1=K,平衡不动,故B错误;
C.在容积可变的情况下,从对平衡混合物中三者的物质的量对各物质的量的浓度影响角度思考.在“均减半”或“均加培”时,相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变,原平衡时A、B和C的物质的量之比为2:1:2,“均减少1mol”时相当于相当于在原来的基础上减少了B,平衡逆向移动,故C正确;
D.平衡常数随温度变化,平衡浓度计算和平衡分压计算表达意义相同,对于一定条件下的某一可逆反应,用平衡浓度表示的甲衡常数和用平衡分压表示的平衡常数,其数值不同,但意义相同,都只与温度有关,故D正确;
故选B.
点评 本题考查了化学平衡常数的表达意义,为高频考点,侧重于学生的分析、计算能力的考查,影响化学平衡的因素分析,注意化学平衡移动原理的应用和容器特征的分析判断,题目难度中等.
| A. | BaSO3与H2O2的反应为氧化还原反应 | |
| B. | 因为SO2有漂白性,所以SO2可使溴水褪色 | |
| C. | 50 mL 18.4 mol•L-1浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子的数目为0.46NA | |
| D. | Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性 |
(1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应,则其化学方程式可为C+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO↑;
(2)把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1<0;①
途径Ⅱ:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0;②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3<0,③
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H4<0.④
则途径Ⅰ放出的热量等于(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量.
(3)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,已知反应2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
| 物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
| 浓度/ (mol•L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
(4)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12 000~20 000倍,在大气中的寿命可长达740年之久,以下是几种化学键的键能:
| 化学键 | N≡N | F-F | N-F |
| 键能/kJ•mol-1 | 941.7 | 154.8 | 283.0 |
(5)25℃、101kPa时,已知:
2H2O(g)═O2(g)+2H2(g)△H1
Cl2(g)+H2(g)═2HCl(g)△H2
2Cl2(g)+2H2O(g)═4HCl(g)+O2(g)△H3
则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是A
A.△H3=△H1+2△H2 B.△H3=△H1+△H2 C.△H3=△H1-2△H2 D.△H3=△H1-△H2
(6)臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂.臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)△H=-235.8kJ•mol-1,
已知:2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)△H=+62.2kJ•mol-1,
则O3转化为O2的热化学方程式为2O3(g)═3O2(g)△H=-285kJ/mol.
(1)已知:
| 化学键 | C-H | C-C | C=C | H-H |
| 键能/kJ•molˉ1 | 412 | 348 | 612 | 436 |
(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应.已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=$\frac{n{α}^{2}}{(1-{α}^{2})v}$(用α等符号表示).
(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1:9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应.
图1是指:在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图.请回答:
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实正反应方向气体分子数增加,加入水蒸气起稀释,相当于起减压的效果.
②控制反应温度为600℃的理由是600℃时,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高.温度过低,反应速率慢,转化率低;温度过高,选择性下降.高温还可能使催化剂失活,且能耗大
(4)乙苯催化脱氢制苯乙烯,另一产物氢气可用于工业制HCl.而O2将HCl转化为Cl2,2HCl(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?H2O(g)+Cl2(g)△H<0.新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的反应具有更好的催化活性,图1是实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl-T曲线.
①A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是K(A).
②在上述实验中若压缩体积使压强增大,请在图2画出相应αHCl-T曲线的示意图.
③下列措施中有利于提高αHCl的有BD.
A、增大n(HCl) B、增大n(O2) C、使用更好的催化剂 D、移去H2O.