题目内容

I. 一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)∶CO(g)+2H2(g)CH3OH(g).

根据题意和所给图象完成下列各题:反应达到平衡时,平衡常数表达式K=      ,

(2)升高温度,K值                 (填“增大”“减小”或“不变”).

II. 可逆反应:aA(g)+ bB(g)cC(g)+ dD(g);根据图回答:

(1)压强 P1比P2        (填大或小);(2)(a +b)比(c +d)       (填大或小);

(3)温度t1℃比t2℃        (填高或低);(4)正反应为          反应。

 

【答案】

I(1) (2)减小 II(1)小(2)小 (3)高(4)放热

【解析】

试题分析:I.(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据方程式可知平衡常数表达式K=。

(2)根据图像可知,温度越高,甲醇的物质的量越少,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,所以升高温度平衡常数减小。

II(1)压强为P2时首先达到平衡状态,所以压强 P1比P2小。

(2)压强高,反应物的转化率低,这说明增大压强平衡向逆反应方向移动,所以正方应是体积增大的可逆反应,则(a +b)比(c +d)小。

(3)温度为t1时首先达到平衡状态,则温度t1℃比t2℃高。

(4)温度高反应物的转化率低,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,所以正方应是放热反应。

考点:考查反应速率、平衡常数的有关计算以及外界条件对平衡状态的影响

点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练。该题的关键是明确反应速率和平衡常数的含义以及影响因素,然后依据图像和方程式灵活运用勒夏特列原理判断即可。有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生分析、归纳、总结问题的能力。

 

练习册系列答案
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二甲醚(CH3OCH3)是一种新型能源,它清洁、高效.工业合成氨时可联产二甲醚,一定条件下,在容积固定的密闭设备中发生反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g);△H<0.
(1)若其它条件不变,升高反应设备的温度,H2的转化率
减少
减少
(填“增大”、“减少”、“不变”);若不改变反应设备的温度、不增大设备的压强,能提高二甲醚产率的措施有(写一条)
及时分离出二甲醚或水
及时分离出二甲醚或水
;
(2)相同温度下,在两个设备中进行上述反应,某时刻设备中各气态物质的浓度及正逆反应速率关系如下表所示.
①判断设备 I中的反应是否达到平衡状态
是
是
(填“是”或“否”),该温度下的平衡常数K=
1
1
;
②推测表中空格处v(正)与v(逆)的关系,并写出推测过程)
该反应的平衡常数K=1.0,而设备 II中Qc=c(CH3OCH3)?c3(H2O)/c2(CO2)?c6(H2)
=1.0×10-4×(2.0×10-4)3/(2.0×10-2)2(1.0×10-2)6
=2.0,∴Qc>K,反应正在向逆反应方向进行,v(正)<v(逆)
该反应的平衡常数K=1.0,而设备 II中Qc=c(CH3OCH3)?c3(H2O)/c2(CO2)?c6(H2)
=1.0×10-4×(2.0×10-4)3/(2.0×10-2)2(1.0×10-2)6
=2.0,∴Qc>K,反应正在向逆反应方向进行,v(正)<v(逆)
;
(3)若起始时CO2和H2的物质的量比为1:3,某一时刻从上述正在进行的反应设备中分离走H2和H2O,得到CO2(g)和CH3OCH3(g)的混合物.测算出该混合物中C、O两原子的物质的量比n(C):n(O)=1:x,画出以x为横坐标、上述反应中H2(g)的转化率为纵坐标的
的图象(直线).
(2012?长宁区一模)Ⅰ.工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅.
(1)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用.精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是
③①②
③①②
(填序号)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为
③
③
.(填序号)(①饱和Na2CO3溶液  ②饱和K2CO3溶液  ③75%乙醇 ④四氯化碳)
(2)如图是离子交换膜(允许钠离子通过,不允许氢氧根与氯离子通过)法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是
氯气
氯气
;NaOH溶液的出口为
a
a
(填字母);精制饱和食盐水的进口为
d
d
(填字母);干燥塔中应使用的液体是
浓硫酸
浓硫酸
.

Ⅱ.多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注.
(1)SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为
SiCl4+2H2+O2
 高温 
.
 
SiO2+4HCl
SiCl4+2H2+O2
 高温 
.
 
SiO2+4HCl
.
(2)SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用.一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)?4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为
0.351
0.351
kg.
(3)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:
Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑;MnO2+4HCl(浓)
△
MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置
e
e
(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置
d
d
(填代号).
可选用制备气体的装置:

(4)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气
134.4
134.4
m3(标准状况).(忽略可能存在的其他反应)
某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
PH 3.2 5.2 12.4
Ⅲ.部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有
适当提高反应温度、增加浸出时间
适当提高反应温度、增加浸出时间
(要求写出两条).
(2)滤渣I的主要成分是
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
.
Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3→Mg(ClO3)2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示:

(3)将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的原因:
在某一温度时,NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO3)2的溶解度随温度变化的最大,NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别;
在某一温度时,NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO3)2的溶解度随温度变化的最大,NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别;
.
(4)按题(3)中条件进行制备实验.在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是:
降温前,溶液中NaCl已达饱和,降低过程中,NaCl溶解度会降低,会少量析出;
降温前,溶液中NaCl已达饱和,降低过程中,NaCl溶解度会降低,会少量析出;
.除去产品中该杂质的方法是:
重结晶
重结晶
.

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