题目内容

3．在两个容积均为1L密闭容器中以不同的氢碳比[$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$]充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2（g）+6H2 （g）?C2H4（g）+4H2O（g）△H．CO2的平衡转化率α（CO2）与温度的关系如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．该反应的△H＞0
B．氢碳比：X＜2.0
C．在氢碳比为2.0时，Q点v（逆）小于P点的v（逆）
D．P点温度下，反应的平衡常数为512

分析 A．由图可知，随温度升高CO2的平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应；
B．氢碳比[$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$]越大，二氧化碳的转化率越大；
C．相同温度下，Q点二氧化碳转化率小于平衡时的转化率，说明Q点未到达平衡，反应向正反应进行；
D．由图可知，P点平衡时二氧化碳转化率为0.5，氢碳比[$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$]=2，设起始时氢气为2mol/L、二氧化碳为1mol/L，则二氧化碳浓度变化量为0.5mol/L，则：
               2CO2（g）+6H2 （g）?C2H4（g）+4H2O（g）
起始浓度（mol/L）：1        2         0          0
变化浓度（mol/L）：0.5    1.5       0.25        1
平衡浓度（mol/L）：0.5      0.5       0.25        1
代入平衡常数表达式K=$\frac{c（{C}_{2}{H}_{4}）×{c}^{4}（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{O}_{2}）×{c}^{6}（{H}_{2}）}$计算．

解答 解：A．由图可知，随温度升高CO2的平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热反应越大，则正反应为放热反应，故△H＜0，故A错误；
B．氢碳比[$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$]越大，二氧化碳的转化率越大，故氢碳比：X＞2.0，故B错误；
C．相同温度下，Q点二氧化碳转化率小于平衡时的转化率，说明Q点未到达平衡，反应向正反应进行，逆反应速率增大到平衡状态P，故在氢碳比为2.0时，Q点v（逆）小于P点的v（逆），故C正确；
D．由图可知，P点平衡时二氧化碳转化率为0.5，氢碳比[$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$]=2，设起始时氢气为2mol/L、二氧化碳为1mol/L，则二氧化碳浓度变化量为0.5mol/L，则：
               2CO2（g）+6H2 （g）?C2H4（g）+4H2O（g）
起始浓度（mol/L）：1        2         0         0
变化浓度（mol/L）：0.5    1.5       0.25       1
平衡浓度（mol/L）：0.5      0.5       0.25       1
平衡常数K=$\frac{c（{C}_{2}{H}_{4}）×{c}^{4}（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{O}_{2}）×{c}^{6}（{H}_{2}）}$=$\frac{0.25×{1}^{4}}{0．{5}^{2}×0．{5}^{6}}$=64，故D错误，
故选：C．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、平衡常数、化学平衡图象等，侧重考查对图象的分析获取信息能力，难度中等．

练习册系列答案
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13．用离子方程式表示下列反应．
（1）用NaOH溶液吸收多余的Cl2：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（2）复方氢氧化铝中和胃酸：Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；
（3）Ba（OH）2溶液中滴加稀硫酸：Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O．
14．下列关于氯气的叙述中不正确的是（　　）
A．可用向上排空气法收集少量的氯气
B．与水反应生成的次氯酸是一种弱酸
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D．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2与铁不能发生化学反应
11．下列有关氮元素及其化合物的表示正确的是（　　）
A．质子数为7、中子数为8的氮原子：${\;}_{7}^{8}$N
B．氮离子（N3-）的结构示意图：
C．氨分子的电子式：
D．硝基苯的结构简式：
18．下列指定反应的离子方程式正确的是（　　）
A．制作印刷电路板：Fe3++Cu═Fe2++Cu2+
B．Ca（HCO3）2溶液中加足量NaOH溶液：HCO${\;}_{3}^{-}$+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O
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D．明矾常用于净水：Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+
8．电解饱和食盐水所得溶液经多次循环使用后，ClO-、ClO${\;}_{3}^{-}$含量会增加．
已知：
Ⅰ．NaHCO3固体50℃开始分解，在溶液中分解温度更低．
Ⅱ．碱性条件下，ClO-有强氧化性，ClO${\;}_{3}^{-}$性质稳定．
Ⅲ．酸性条件下，ClO${\;}_{3}^{-}$被Fe2+还原为Cl-，MnO${\;}_{4}^{-}$被Fe2+还原为Mn2+．
（1）氯酸盐产生的原因可表示为3ClO-?2Cl-+ClO${\;}_{3}^{-}$，该反应的平衡常数表达式为$\frac{c（C{l}^{-}）{c}^{2}（Cl{{O}_{3}}^{-}）}{{c}^{3}（Cl{O}^{-}）}$．
（2）测定电解盐水中ClO${\;}_{3}^{-}$含量的实验如下：
步骤1：量取盐水样品V mL，调节pH至9～10，再稀释至500mL．
步骤2：取10.00mL稀释后的试液，滴加5%的双氧水，至不再产生气泡．
步骤3：加入饱和NaHCO3溶液20mL，煮沸．
步骤4：冷却，加足量稀硫酸酸化．
步骤5：加入a mol•L-1 FeSO4溶液V1mL（过量），以如图所示装置煮沸．
步骤6：冷却，用c mol•L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液V2 mL．
①稀释时用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、500mL容量瓶、玻璃棒．
②步骤2用双氧水除去盐水中残留ClO-的离子方程式为ClO-+H2O2=Cl-+H2O+O2↑，还原剂不用Na2SO3的原因为Na2SO3残留物会与氧化剂反应，造成实验误差．
③与步骤5中通N2目的相同的实验是3（填写步骤号）．
④该盐水试样中ClO${\;}_{3}^{-}$的浓度为$\frac{25（a{V}_{1}-5c{V}_{2}）}{3V}$mol•L-1（用含字母的代数式表示）．
⑤为提高实验结果的精确度，还需补充的实验是将实验步骤1～6重复2次或不加盐水样品，保持其他条件相同，进行空白实验．
15．下列反应的离子方程书写正确的是（　　）
A．氯气与氯化亚铁溶液的反应：Cl2+2Fe2+═2Cl-+2Fe3+
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D．锌粒与稀醋酸反应：Zn+2H+═Zn2++H2↑
12．下列说法不正确的是（　　）
A．氯气是既不是电解质，也不是非电解质，但其水溶液却可以导电
B．Al2O3和MgO都是属于离子化合物，熔沸点都很高，故工业上常用熔点较低的AlCl3和MgCl2来冶炼金属
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B．高温下，0.2 mol Fe与足量水蒸气反应，生成的H2分子数目为0.3NA
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