题目内容

17．如图所示，隔板K1固定不动，活塞K2可自由移动．T℃时，M、N两个容器中均发生反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），向容器M、N中各充入l mol N2和3mol H2，初始M、N的容积和温度相同，并保持温度不变．下列说法中不正确的是（　　）
A．反应达到平衡时N2的转化率：M＜NB．H2的体积分数：M＜N
C．NH3的浓度：M＜ND．该反应在T℃时的平衡常数K：M=N

分析 M容器保持恒容，N容器保持恒压，由于N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）中反应前后的气体系数和不等，所以两个平衡态也不一样，M容器达到平衡后气体压强减小，N容器中保持恒压，反应达到平衡过程中压强大于M容器，平衡正向进行；
A、M容器达到平衡后压强减小，N容器中保持恒压，反应达到平衡过程中N容器的压强大于M容器，平衡正向进行；
B、M容器达到平衡后体系压强减小，N容器中保持恒压，反应达到平衡过程中N的压强大于M容器，平衡正向进行；
C、M容器达到平衡后气体压强减小，N容器中保持恒压，反应达到平衡过程中压强大于M容器，平衡正向进行；
D、由于两个反应的温度相同，则两个反应的化学平衡常数相等．

解答 解：M容器保持恒容，N容器保持恒压，由于反应前后的气体系数和不等，所以两个平衡态也不一样，M容器达到平衡后压强减小，N容器中保持恒压，反应达到平衡过程中压强大于M容器，平衡正向进行；
A、M容器达到平衡后压强减小，N容器中保持恒压，反应达到平衡过程中N容器内的压强大于M容器，增大压强，平衡正向进行，所以达到平衡后氮气的转化率：M＜N，故A正确；
B、M容器达到平衡后体系压强减小，N容器中保持恒压，反应达到平衡过程中N容器内气体的压强大于M容器，平衡正向进行，达到平衡后氢气的体积分数：M＞N，故B错误；
C、M容器达到平衡后气体压强减小，N容器中保持恒压，反应达到平衡过程中压强大于M容器，平衡正向进行，容器M中氨气浓度小于N容器中氨气，NH3的浓度：M＜N，故C正确；
D、M容器保持恒容，N容器保持恒压，由于反应前后的气体系数和不等，所以两个平衡态也不一样，但温度相同平衡常数相同，该反应在T℃时的平衡常数K：M=N，故D正确；
故选B．

点评 本题考查化学平衡的计算、平衡常数的计算等，题目难度较大，注意掌握化学平衡的影响因素、化学平衡常数的概念，选项C为难点，注意三段式在计算出中的应用方法．

练习册系列答案
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3．已知酸H2B在水溶液中存在下列关系：①H2B=H++HB-，②HB-?H++B2-，则下列说法中一定正确的是（　　）
A．在Na2B溶液中一定有：c（OH-）=c（H+）+c（HB-）+2c（H2B）
B．NaHB溶液可能存在以下关系：c（Na+）＞c（HB-）＞c（OH-）＞c（H+）
C．NaHB水溶液中一定有：c（Na+）+c（H+）=c（HB-）+c（OH-）+c（B2-）
D．NaHB溶液一定呈酸性，Na2B溶液一定呈碱性
8．开发新能源是解决环境污染的重要举措，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池．
（1）已知：①2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H1=-1274.0kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H2=-566.0kJ/mol
③H2O（g）═H2O（l）△H3=-44kJ/mol
甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442kJ•mol-1．
（2）生产甲醇的原料CO和H2可由反应CH4（g）+H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO（g）+3H2（g）△H＞0得到．
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1．则P1＜P2（填“＜”、“＞”或“=”，下同）．A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）的大小顺序为KA＜KB＜KC．
②100℃时，将1molCH4和2molH2O通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是ac （填序号）．
a．容器的压强恒定                     b．容器内气体密度恒定
c．3v正（CH4）=v逆（H2）                    d．单位时间内消耗0.1molCH4同时生成0.3molH2
（3）甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．DMFC工作原理如图2所示：通入a气体的电极是原电池的负极（填“正”或“负”），其b电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O．
5．对于某些离子的检验及结论正确的是（　　）
A．向某溶液中滴加NaOH溶液并加热，用湿润的蓝色石蕊试纸于试管口以检验NH4+
B．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加入盐酸，沉淀不消失，一定有SO42-
C．某待测液焰色反应呈黄色，则待测液中一定不含有K+
D．某溶液中加入KSCN后，溶液无变化，再加入H2O2后，溶液变成血红色，说明原溶液中一定含有Fe2+
12．检验溶液中的离子或物质，所用方法正确的是（　　）
A．加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，证明一定有Cl-存在
B．加入BaCl2溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成，证明一定有SO42-
C．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加入盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2+
D．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定有NH4+
2．电化学原理在化学工业中有广泛的应用．请根据如图回答问题：

（1）装置Ⅰ中的X电极的名称是负极，Y电极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，工作一段时间后，电解液的pH将减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）若装置Ⅱ中a、b均为Pt电极，W为400mL滴有几滴酚酞的饱和NaCl溶液（电解前后溶液体积不变）．
①实验开始后，观察到b电极周围溶液变红色，其原因是（用电极反应式表示）2H2O+2e-=H2↑+2OH-；检验a电极产物的方法是将湿润的淀粉碘化钾试纸放在a电极的出气口附近；
②常温下，当Y极反应消耗标准状况下的气体2.24L时，装置Ⅱ中得到溶液的pH为14．
（3）若利用装置Ⅱ进行铜的精炼，则a电极的材料为粗铜，工作一段时间后装置Ⅱ电解液中c（Cu2+）将减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）若装置Ⅱ为在铁棒上镀银的装置，电极a上发生的反应为Ag-e-═Ag+，电解池盛放的电解液W可以是AgNO3溶液．
9．合金具有许多优良的物理、化学或机械性能．下列物质不属于合金的是（　　）
A．青铜B．钢C．硬铝D．玻璃
6．如图是甲醇（CH3OH）燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极．工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同．
（1）甲中负极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O．
（2）乙中A极电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，A极析出的气体在标准状况下的体积为2.24L．
（3）丙装置溶液中C极的质量变化为12.8g．若在丙装置溶液中滴入酚酞溶液进行上述实验，D极附近能观察到的实验现象：有气泡产生，D极附近溶液变红．
7．铜片和浓硫酸反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；
（1）在该反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为．浓硫酸体现的性质为：酸性和氧化性；该实验反应后溶液的蓝色往往不明显，试管中产物需用水稀释，具体操作为把实验反应后溶液放入烧杯，沿着烧杯壁加水，同时不断用玻璃棒搅拌：
（2）若在反应中生成了标况下2.24L二氧化硫，则反应中电子转移的数目1.204×1023．

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