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20.在一定温度和压强条件下发生了反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,反应达到平衡时,改变温度(T)和压强(p),反应混合物CH3OH“物质的量分数”变化情况如图所示,关于温度(T)和压强(p)的关系判断正确的是(  )
A.P3>P2T3>T2B.P2>P4T4>T2C.P1>P3T3>T1D.P1>P4T2>T3

分析 根据平衡移动原理:增大压强,平衡向体积缩小的方向移动,温度升高,平衡向着吸热方向进行.在一定温度和压强条件下发生了反应:CO2(g)+3H2 (g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,增大压强,平衡正向移动,则反应混合物中甲醇(CH3OH)的物质的量分数逐渐增大,温度升高,平衡逆向移动,则反应混合物中甲醇(CH3OH)的物质的量分数逐渐减小,结合图象判断甲醇的物质的量分数变化情况判断.

解答 解:增大压强,平衡向体积缩小的方向移动,在一定温度和压强条件下发生了反应:CO2(g)+3H2 (g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,增大压强,平衡正向移动,则反应混合物中甲醇(CH3OH)的物质的量分数逐渐增大,即P1>P2>P3>P4
温度升高,平衡向着吸热方向进行,在一定温度和压强条件下发生了反应:CO2(g)+3H2 (g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,温度升高,平衡逆向移动,则反应混合物中甲醇(CH3OH)的物质的量分数逐渐减小,故T1>T2>T3>T4
故选D.

点评 本题考查化学平衡的影响因素以及化学平衡的计算知识,属于综合知识的考查,注意根据平衡移动原理分析解答,题目难度不大.

练习册系列答案
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10.MnO2和锌是制造干电池的主要原料
电解法生产MnO2传统的工艺主要流程为:软锰矿加煤还原焙烧;用硫酸浸出焙烧料;浸出液(主要含Mn2+)经净化后再进行电解,MnO2在电解池的阳极析出.
90年代后期发明了生产MnO2和锌的新工艺,主要是采用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Al2O3和SiO2杂质)和闪锌矿(主要成分为ZnS,含少量FeS、CuS、CdS杂质)为主要原料,经过除杂后,得到含Zn2+、Mn2+离子的溶液,再通过电解同时获得MnO2和锌.简化流程框图如下(中间产物的固体部分已经略去):
[软锰矿、闪锌矿]$\stackrel{步骤①:硫酸}{→}$[滤液A]$\stackrel{步骤②:金属棒}{→}$[Zn2+、Mn2+、Fe2+、Al3+]$\stackrel{步骤③:物质C}{→}$
[ZnSO4、MnSO4溶液]$\stackrel{步骤④:电解}{→}$[Zn+MnO2+产品D]
已知各种金属离子完全沉淀的pH如下表:
Zn2+Mn2+Fe2+Fe3+Al3+
pH8.010.19.03.24.7
回答下列问题:
(1)步骤①中,软锰矿、闪锌矿粉与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化还原反应,例如:MnO2+ZnS+2H2SO4═MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O,请写出MnO2在酸性溶液中分别和CuS和FeS发生反应的化学方程式:MnO2+CuS+2H2SO4=MnSO4+CuSO4+S↓+2H2O、MnO2+2FeS+6H2SO4=Fe2(SO43+3MnSO4+2S↓+6H2O.
(2)步骤②加入金属锌是为了回收金属,回收金属的主要成份为Cu、Cd(用化学符号表示)
(3)步骤③物质C由多种物质组成,其中含有两种固体,其中一种为MnO2,其作用是将Fe2+氧化为Fe3+另外一种固体物质可为Zn(OH)2
(4)步骤④中电解过程中MnO2在阳极析出,该电极上发生的反应方程式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+.产品D的化学式为H2SO4,该物质对整个生产的意义是用于溶解软锰矿和闪锌矿,循环使用.

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