题目内容

900℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯,发生反应:

。经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:

时间/min

0

10

20

30

40

n(乙苯)/mol

0.40

0.30

0.24

n2

n3

n(苯乙烯)/mol

0.00

0.10

n1

0.20

0.20

下列说法正确的是

A.反应在前20 min的平均速率为v(H2)=0.004mol·L-1·min-1

B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(乙苯)=0.08 mol·L-1,则a<0

C.保持其他条件不变,向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂,则乙苯的转化率为50.0%

D.相同温度下,起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2,达到平衡前v(正)>v(逆)

AC

【解析】

试题分析:A.根据表中数据可知反应在前20 min消耗乙苯是0.40mol—0.24mol=0.16mol,则根据方程式可知生成氢气是0.16mol,浓度是0.16mol÷2L=0.08mol/L,所以平均速率为v(H2)=0.08mol/L÷20min=0.004mol·L-1·min-1,A正确;B.平衡时苯乙烯的物质的量是0.2mol,则消耗乙苯是0.2mol,即平衡时乙苯的物质的量是0.4mol—0.20mol=0.20mol,浓度是0.10mol/L。保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(乙苯)=0.08 mol·L-1,这说明升高温度平衡向正反应方向进行,因此正方应是吸热反应,则则a>0,B错误;C.保持其他条件不变,向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂,平衡不移动,则乙苯的转化率为50.0%,C正确;D.平衡时乙苯、苯乙烯和氢气的平衡浓度均是0.10mol/L,则平衡常数K=。如果相同温度下,起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2,则此时浓度商=>0.10,所以反应向逆反应方向进行,则达到平衡前v(正)<v(逆),D错误,答案选AC。

考点:考查外界条件对平衡状态的影响以及有关计算

练习册系列答案
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(14分)目前正在研究和已经使用的储氢合金有镁系合金、稀土系合金等。

(1)已知:Mg(s)+H2(g)=MgH2(s) △H1=-74.5 kJ·mol-1

Mg2Ni(s)+2H­2(g)=Mg2NiH4(s) △H2 =-64.4 kJ·mol-1

Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+ Mg2NiH4(s) △H3,则△H3 = kJ·mol-1。

(2)工业上用电解熔融的无水氯化镁获得镁。其中氯化镁晶体脱水是关键工艺之一,一种氯化镁晶体脱水的方法是:先将MgCl2·6H2O转化为MgCl2·NH4C1·nNH3(铵镁复盐),然后在700℃脱氨得到无水氯化镁,脱氨反应的化学方程式为 。

(3)储氢材料Mg(AlH4)2在110~200℃的反应为:Mg(AlH4)2=MgH2+2Al+3H2↑。生成2.7gAl时,产生的H2在标准状况下的体积为 L。

(4)采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料,并对Al-LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究:

①下图为25℃水浴时每克不同配比的Al-LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由下图可知,下列说法正确的是 (填字母)。

a.25℃时,纯铝与水不反应

b.25℃时,纯LiBH4与水反应产生氢气

c.25℃时,Al-LiBH4复合材料中LiBH4含量越高,1000s内产生氢气的体积越大

②下图为25℃和75℃时,Al-LiBH4复合材料[w (LiBH4)=25%]与水反应一定时间后产物的X-射线衍射图谱(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。

从图中可知,25℃时Al-LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是 (填化学式)。

(5)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:

①某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为a mol·L-1,平衡时苯的浓度为b mol·L-1,该反应的平衡常数K= 。

②一定条件下,下图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。生成目标产物的电极反应式为 。

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