题目内容
4.分别在密闭容器的两个反应室中进行如下反应:左反应室:A(g)+2B(g)═2C(g) 右反应室:2Z(g)═X(g)+Y(g)在反应室之间有无摩擦、可自由滑动的密封板隔断.反应开始和达到平衡时有关物理量的变化如图所示:(1)A(g)+2B(g)═2C(g) 的△H< 0(填“>”、“<”或“=”).
(2)在平衡(I)和平衡(Ⅱ)中,X的体积分数b(填序号).
a.一定相等 b.一定不相等 c.可能相等
(3)达到平衡(I)时,A的转化率为$\frac{5}{11}$.
分析 (1)右室中混合物总物质的量不变,平衡(I)、平衡(Ⅱ)左右两室的温度、压强相同,体积之比等于物质的量之比,由图可知,平衡(I)降低温度达新平衡平衡(Ⅱ),隔板由2.8处移至2.6处,左室的气体的物质的量减小,降低温度平衡向正反应移动;
(2)降低温度,右室的平衡一定移动,气体总的物质的量不变,X的含量一定变化;
(3)右室的混合物总物质的量不变为2mol,左右两室的压强、温度相等,同温同压下,体积之比等于物质的量之比,据此计算平衡(I)中左室混合气体总的物质的量,利用差量法计算参加反应A的物质的量、生成的C的物质的量,进而计算A的转化率;
解答 解:(1)右室中混合物总物质的量不变,平衡(I)、平衡(Ⅱ)左右两室的温度、压强相同,体积之比等于物质的量之比,由图可知,平衡(I)降低温度达新平衡平衡(Ⅱ),隔板由2.8处移至2.6处,左室的气体的物质的量减小,降低温度平衡向正反应移动,降低温度平衡向放热反应移动,故该反应正反应为放热反应,则△H<0,
故答案为:<;
(2)降低温度,右室的平衡一定移动,气体总的物质的量不变,E的含量一定变化,平衡(I)和平衡(Ⅱ)中,E的体积分数一定不相等,
故选:b;
(3)右室中混合物总物质的量不变为2mol,左右两室的压强、温度相等,同温同压下,体积之比等于物质的量之比,平衡(I)中左室混合气体总的物质的量为$\frac{2.8}{2.2}$×2mol=$\frac{28}{11}$mol,令参加反应的A的物质的量为amol,则:
A(g)+2B(g)?2C(g) 物质的量减少△n
1 2 1
$\frac{5}{11}$mol $\frac{10}{11}$mol 3mol-$\frac{28}{11}$mol=$\frac{5}{11}$mol
所以A的转化率为$\frac{\frac{5}{11}mol}{1mol}$=$\frac{5}{11}$,
故答案为:$\frac{5}{11}$.
点评 本题考查化学平衡计算与化学平衡移动,清楚左右两室的温度、压强相同,体积之比等于物质的量之比是解题关键,难度中等.
| A. | 工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应,生成单质硅和二氧化碳的原理,制取粗硅 | |
| B. | 手指不慎被玻璃划伤流血,可向伤口上涂FeCl3溶液,是因为FeCl3溶液可杀菌消毒 | |
| C. | 2014年山东莱芜共出现284天雾霾天气,对煤进行液化和气化等物理变化的处理,可减少雾霾天气的发生 | |
| D. | 白酒放置一定时间香味更浓,是因为白酒中乙醇与少量的有机酸反应生成有香味的酯 |
| A. | 某温度下纯水的pH=6,该温度下10L pH=11的NaOH溶液中含OH-的数目为NA | |
| B. | 以Mg、Al为电极,NaOH溶液为电解质溶液的原电池中,导线上流过NA个电子,则正极放出H2的体积为11.2L | |
| C. | 在反应Zn+2HNO3+NH4NO3═N2↑+3H2O+Zn(NO3)2中每溶解1mol Zn,转移的电子总数等于2NA | |
| D. | 5.4g Al分别与含溶质0.2mol的NaOH溶液、盐酸反应,生成H2分子数均为0.3NA |
| A. | 甲中由水电离出来的H+的物质的量浓度是乙$\frac{1}{10}$的倍 | |
| B. | 甲、乙两杯溶液物质的量浓度之间的关系为:c(甲)=10c(乙) | |
| C. | 中和含有等物质的量NaOH的溶液,需甲、乙两杯酸的体积(V)之间关系为:10V(甲)>V(乙) | |
| D. | 甲中的c(OH-)为乙中的c(OH-)的10倍 |
写出该反应的热化学方程式:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+183KJ/mol.
(2)通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能.键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差.
| 化学键 | Si-O | Si-Cl | H-H | H-Cl | Si-Si | Si-C |
| 键能/kJ•mol-1 | 460 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
(3)由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为:4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)═3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)△H
已知相同条件下:
4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)═6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)△H1
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)═P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)△H2
SiO2(s)+CaO(s)═CaSiO3(s)△H3
用△H1、△H2和△H3表示△H,△H=△H1+3△H2+18△H3.
(4)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜.已知:
①Cu(s)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+H2(g)△H1=+64.39kJ•mol-1
②2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H2=-196.46kJ•mol-1
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H3=-285.84kJ•mol-1
在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.6KJ/mol.