题目内容

【题目】(1)甲醇是重要的溶剂和替代燃料,工业上用CO和H2在一定条件下制备的反应:,在体积为1L的恒容密闭容器中,充2molCO和,一定条件下发生上述反应,测得和的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到5min,用一氧化碳表示的平均反应速率υ(CO)=______。

②下列说法正确的是______。

A.达到平衡时,的转化率为

B.5min后容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变

C.达到平衡后,再充入氨气,反应速率减小

D.2min前υ(正)>υ(逆),2min后υ(正)<υ(逆)

(2)一定温度下,将与以体积比1:2置于密闭容器中发生反应:

,达到平衡时的体积分数为,该反应的平衡常数______。

(3)碳与水蒸气反应制取的相关反应如下:

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

①计算反应的______

②对于可逆反应,采取以下措施可以提高产率的是______。

A.降低体系的温度

B.压缩容器的体积

C.增加CaO的量

D.选用适当的催化剂

(4)以甲醇为燃料,为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池电极材料为惰性电极。若KOH溶液足量,写出此燃料电池负极的电极反应式:______;

(5)若往20mL的弱酸溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是______

①该烧碱溶液的浓度为

②该烧碱溶液的浓度为

③的电离平衡常数:b点点

④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(NO2-)>c(OH-)>c(H+)

【答案】 B A ②③

【解析】

(1)①根据图像中数据和化学反应速率的公式计算;

②结合图像和有关数据关系进行计算,根据化学平衡状态的标志分析判断;

(2)根据三段式进行计算;

(3)①根据盖斯定律进行计算;

②根据影响化学平衡移动的因素分析判断;

(4)CH3OH在负极发生失电子的氧化反应,据此书写电极反应式;

(5)b点温度最高,说明此时NaOH与NaNO2恰好完全反应,据此分析判断。

(1)①根据图像,υ(CO)=mol/(L·min)=0.3 mol/(L·min);

②A.到达平衡时,消耗氢气的物质的量浓度为2×(2-0.5)mol·L-1=3mol·L-1,氢气的转化率为×100%=75%,选项A错误;

B.混合气体的质量始终不变,但该反应是气体物质的量减少的反应,因此混合气体的平均相对分子质量不变时,说明达到平衡,在5min时,反应达到平衡,选项B正确;

C.恒容状态下,充入NH3,各组分浓度不变,化学反应速率不变,选项C错误;

D.5min时反应达到平衡,5min前都为υ( 正)>υ(逆),选项D错误;

答案选B;

(2)因为该反应反应前后气体分子数不变,则令NO2的物质的量浓度为1mol/L,SO2的物质的量为2mol/L,

根据题意得出×100%=25%,解得x=0.75,根据化学平衡常数的定义,,因此有K==1.8;

(3)①根据盖斯定律,由I+II+III得出△H=(131-43-178.3)kJ·mol-1=-90.3kJ·mol-1;

②A.正反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向进行,氢气的产率增加,选项A可采取;

B.反应前后气体系数之和相等,压缩容器的体积,平衡不移动,即H2的产率不变,选项B不可采取;

C.CaO是固体,浓度视为常数,即增加CaO量,平衡不移动,H2的产率不变,选项C不可采取;

D.催化剂对平衡的移动无影响,H2的产率不变,选项D不可采取;

答案选A;

(4)以甲醇为燃料,为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,通甲醇一极为负极,负极电极反应式为;

(5)①②当加入20mL氢氧化钠溶液时,温度达到最高,两者恰好完全反应,则NaOH的浓度为0.01mol·L-1,①错误、②正确;③电离平衡常数受温度的影响,弱电解质的电离是吸热过程,升高温度促进电离,b点温度比a点高,因此b点HNO2的电离平衡常数比a点大,③正确;④从b点到c点,在c点溶液中溶质为NaNO2和NaOH,且两者物质的量相等,此时的离子浓度大小顺序是:c(Na+)>c(OH-)>c(NO2-)>c(H+),④错误;

答案选②③。

练习册系列答案
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