题目内容

1．合成氨反应为N2+3H2?2NH3，今有A、B、C、D四个容器，每个容器中有两种操作，两种操作分别达到平衡后，操作1中N2和操作2中NH3转化率之和一定不为1的是（起始体积相等）（　　）
A．恒温恒容：操作1：加1 mol  N2+3 molH2，操作2：加2 mol NH3
B．恒温恒压：操作1：加1 mol  N2+3 molH2，操作2：加2 mol NH3
C．恒温恒容：操作1：加1 mol  N2+3 molH2，操作2：加3 mol NH3
D．恒温恒压：操作1：加1 mol  N2+3 molH2，操作2：加3 mol NH3

分析 A、该反应正反应是气体体积减少的反应，恒温恒容下，加操作2转化到左边，可得1 mol N2+3 mol H2，与操作1对应各组分的物质的量相等，与操作1为等效平衡，平衡时NH3的物质的量相同，令操作1中N2的转化率为a，由方程式可知平衡时NH3为2amol；操作2中 NH3的转化率为b，平衡时NH3为2（1-b）mol，据此计算判断；
B、该反应正反应是气体体积减少的反应，恒温恒压下，加操作2转化到左边，可得1 mol N2+3 mol H2，与操作1对应各组分的物质的量之比相等，与操作1为等效平衡，平衡时NH3的含量相同，令操作1中N2的转化率为a，由方程式可知平衡时NH3为2amol，平衡时总的物质的量为（4+2a）mol；操作2中 NH3的转化率为b，平衡时NH3为2（1-b）mol，总的物质的量为（2+2b）mol，根据含量相同计算判断；
C、该反应正反应是气体体积减少的反应，恒温恒容下，加操作2转化到左边，可得1.5 mol N2+4.5mol H2，与操作1对应各组分的物质的量不相等，与操作1不是等效平衡，可等效为在操作2在操作1的基础上增大压强，平衡时NH3含量增大、物质的量比操作1增大，令操作1中N2的转化率为a，由方程式可知平衡时NH3为2amol，平衡时总的物质的量为（4+2a）mol；操作2中 NH3的转化率为b，平衡时NH3为3（1-b）mol，总的物质的量为（3+3b）mol，根据平衡是氨气的含量计算判断；
D、该反应正反应是气体体积减少的反应，恒温恒压下，加操作2转化到左边，可得1.5mol N2+4.5mol H2，与操作1对应各组分的物质的量之比相等，与操作1为等效平衡，平衡时NH3的含量相同，令操作1中N2的转化率为a，由方程式可知平衡时NH3为2amol，平衡时总的物质的量为（4+2a）mol；操作2中 NH3的转化率为b，平衡时NH3为3（1-b）mol，总的物质的量为（3+3b）mol，根据含量相同计算判断．

解答 解：A、该反应正反应是气体体积减少的反应，恒温恒容下，加操作2转化到左边，可得1 mol N2+3 mol H2，与操作1对应各组分的物质的量相等，与操作1为等效平衡，平衡时NH3的物质的量相同，令操作1中N2的转化率为a，由方程式可知平衡时NH3为2amol；操作2中 NH3的转化率为b，平衡时NH3为2（1-b）mol，所以有2amol=2（1-b）mol，整理得a+b=1，故A不符合；
B、该反应正反应是气体体积减少的反应，恒温恒压下，加操作2转化到左边，可得1 mol N2+3 mol H2，与操作1对应各组分的物质的量之比相等，与操作1为等效平衡，平衡时NH3的含量相同，令操作1中N2的转化率为a，由方程式可知平衡时NH3为2amol，平衡时总的物质的量为（4+2a）mol；操作2中 NH3的转化率为b，平衡时NH3为2（1-b）mol，总的物质的量为（2+2b）mol，所以$\frac{2a}{4+2a}$=$\frac{2（1-b）}{2+2b}$，整理得a+b=1，故B不符合；
C、该反应正反应是气体体积减少的反应，恒温恒容下，加操作2转化到左边，可得1.5 mol N2+4.5mol H2，与操作1对应各组分的物质的量不相等，与操作1不是等效平衡，可等效为在操作2在操作1的基础上增大压强，平衡时NH3含量增大、物质的量比操作1增大，令操作1中N2的转化率为a，由方程式可知平衡时NH3为2amol，平衡时总的物质的量为（4+2a）mol；操作2中 NH3的转化率为b，平衡时NH3为3（1-b）mol，总的物质的量为（3+3b）mol，所以$\frac{2a}{4-2a}$＜$\frac{3（1-b）}{3+3b}$，整理得a+b＜1，故C符合；
D、该反应正反应是气体体积减少的反应，恒温恒压下，加操作2转化到左边，可得1.5mol N2+4.5mol H2，与操作1对应各组分的物质的量之比相等，与操作1为等效平衡，平衡时NH3的含量相同，令操作1中N2的转化率为a，由方程式可知平衡时NH3为2amol，平衡时总的物质的量为（4+2a）mol；操作2中 NH3的转化率为b，平衡时NH3为3（1-b）mol，总的物质的量为（3+3b）mol，所以所以$\frac{2a}{4+2a}$=$\frac{3（1-b）}{3+3b}$，整理得a+b=1，故D不符合；
故选C．

点评 本题考查化学平衡计算、平衡移动、等效平衡等，难度中等，理解等效平衡规律、判断平衡移动是解题的关键．

练习册系列答案
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12．已知A是石油裂解产物之一，对氢气的相对密度为14，D是含有7个碳原子的芳香族化合物．物质间的相互转化关系如图所示：

已知：RX$→_{△}^{NaOH/H_{2}O}$ROH
（1）A中含有的官能团名称为碳碳双键．
（2）写出E的结构简式．
（3）写出C+F→G的化学方程式．
（4）关于化合物D，下列说法正确的是①③④．
①能与H2发生加成反应     ②能使Br2/CCl4溶液褪色
③与活泼金属反应          ④能与浓硝酸发生取代反应
（5）分子式为C8H8O2且与F互为同系物的同分异构体有4种．
12．常温下，将某一元酸HA与NaOH溶液等体积混合，结果如下：
实验编号c（HA）/mol•L-1c（NaOH）/mol•L-1反应后溶液pH
甲0.10.19
乙c10.27
下列判断不正确的是（　　）
A．甲：反应后溶液中 c（Na+）＞c（A-）＞c（OH-）＞c（H+）
B．乙：反应后溶液中 c（Na+）=c（HA）+c（A-）
C．甲中由水电离产生的c（H+）=1×10-9 mol•L-1
D．乙中c1一定大于0.2 mol•L-1
9．在一密闭容器中，充入3mol A和1mol B发生反应：3A（g）+B（g）=xC（g），达平衡后，C的物质的量分数为w；若体积、温度都不变，按0.9mol A、0.3mol B和1.4mol C为起始物质，达平衡后，C的物质的量分数也为w，则x的值是（　　）
A．5B．3C．2D．4
16．某储能电池的原理如右图所示，溶液中c（H+）=2.0mol/L，阴离子为SO42-，a、b均为惰性电极，充电时右槽的电极反应为V3++e-=V2+．下列叙述正确的是（　　）
A．放电时，外电路的电子由a极移向b极
B．放电时，溶液中H+从左槽移向右槽
C．充电时，a极的反应式为VO2+-e-+H2O=VO2++2H+
D．当左槽溶液颜色由蓝色变为黄色时，电池中能量转化形式为化学能转化为电能
6．下列说法正确的是（　　）
A．BaSO4在熔化状态下导电的本质原因是其中存在自由移动的离子
B．氯化银难溶于水，故其水溶液不导电
C．液态HCl中含有自由移动的Cl-
D．电离是电解质在通电的作用下离解成自由移动的离子的过程
13．已知：（1）$\stackrel{H_{2}O}{→}$2RCOOH（其中R是烃基）
（2）R-COOH$\stackrel{LiAlH_{4}}{→}$R-CH2OH（其中R是烃基）

某些有机物的转化关系如下：其中：A是一种五元环状化合物，其分子核磁共振氢谱图中有两个吸收峰，峰面积之比为3：1；B是一种二元羧酸，E是合成橡胶的主要原料，G的一氯取代产物共有四种同分异构体．
回答下列问题：
（1）G的化学名称是2-甲基丁烷；A和E分子的结构简式分别是，CH2=C（CH3）CH=CH2．
（2）写出反应类型：②还原反应，④消去反应．
（3）B分子中官能团的名称是碳碳双键、水解，C的同系物中相对分子质量最小的有机物的分子式是H2C2O4．
（4）写出反应⑤的化学方程式2CH3COOH+HOCH2CH（CH3）CH2CH2OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH（CH3）CH2CH2OOCCH3+2H2O．
10．现有下列四个转化，其中不可能通过一步反应实现的是（　　）
①SiO2→Na2SiO3　②CuSO4→CuCl2　③SiO2→H2SiO3　④CuO→Cu（OH）2．
A．①②B．③④C．②③D．②③④
11．氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构（如图），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为sp3．已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，另一种的化学式为K2CuCl3；

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