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14.以CO2和H2为原料制取乙醇的反应为:2CO2(g)+6H2(g)═CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H<0.某压强下的密闭容器中,按CO2和H2的物质的量比为1:3投料,不同温度下,达到平衡后平衡体系中各物质的物质的量分数(y%)随温度变化如图所示.下列说法正确的是(  )
A.a点的平衡常数小于b点B.b点:v(CO2)=v(H2O)
C.a点:n(H2)=n(H2O)D.温度不变,充入更多H2,D(CO2)不变

分析 A、平衡常数仅与温度有关;
B、b点时反应物仍然减小,生成物仍然增大,说明平衡向正反应方向进行;
C、根据图象分析,a点为H2和H2O物质的量的交点;
D、其他条件恒定,充入更多H2,增大反应物的浓度则正反应速率增大,所以v(CO2)也增大.

解答 解:A、因为平衡常数仅与温度有关,该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,所以温度越低,K越大,所以Ka>Kb,故A错误;
B、b点时反应物仍然减小,生成物仍然增大,说明平衡向正反应方向进行,所以v(CO2)≠v(H2O),故B错误;
C、根据图象分析,a点为H2和H2O物质的量的交点,所以相等,故C正确;
D、其他条件恒定,充入更多H2,增大反应物的浓度则正反应速率增大,所以v(CO2)也增大,故D错误;
故选:C.

点评 本题考查平衡移动原理、平衡常数的判断等,难度中等,注意判断曲线表示哪一物质的体积分数是关键,侧重考查学生对图象的分析与平衡移动的理解,难度较大.

练习册系列答案
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6.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,且不会造成二次污染.已知高铁酸盐在低温碱性环境中稳定,易溶于水,难溶于无水乙醇等有机溶剂.
常见高铁酸钾的制备方法如下:
制备方法具体内容
干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾和KNO2等产物
湿法强碱性介质中,Fe(NO33与KClO反应生成紫红色高铁酸钾溶液
电解法电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4
(1)干法制备反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为:3:1.
(2)某湿法制备高铁酸钾的基本流程及步骤如下:

①控制反应温度为25℃,搅拌1.5h,经氧化等过程溶液变为紫红色,该反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O.
②在紫红色溶液中加入饱和KOH溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品.沉淀过程中加入饱和KOH溶液得到晶体的原因是该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小.
③K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质,用重结晶方法进行分离提纯.其提纯步骤为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol/LKOH溶液中,过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次,在真空干燥箱中干燥.
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(4)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,向该温度下含有Fe3+、Cu2+浓度均为0.01mol/L的溶液中,滴加浓NaOH溶液,当溶液pH=10时,溶液中c(Cu2+):c(Fe3+)=5.5×1013:1.

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