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题型:简答题
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简答题

苯乙烷( 

-C2H5)可生产塑料单体苯乙烯(

-CH=CH2),其原理反应是:

-C2H5(g) 

-CH=CH2(g)+H2(g);△H=+125kJ•mol-1.某温度下,将0.40mol      

-C2H5(g)充入2L真空密闭容器中发生反应,测定该容器内的物质,得到数据如下表:

(1)n1=______mol,计算该反应的平衡常数,K=______.

(2)工业上常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(不参与反应).

-C2H5(g)的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强的关系如图1所示.当其它条件不变时,水蒸气的用量越大,平衡转化率将______(填“越大”、“越小”或“不变”),原因是______.

(3)副产物H2用做氢氧燃料电池.写出酸性条件下,该电池正极的电极反应式______.

(4)在相同条件下,若最初向该容器中充入

-CH=CH2(g)和H2(g),假设在40min时达到上述同样的平衡状态,请在图2中画出并标明该条件下 

-C2H5(g)和

-CH=CH2(g)的浓度c随时间t变化的曲线______.

正确答案

(1)20min时,

-C2H5的物质的量为0.26mol,变化的物质的量为0.40mol-0.26mol=0.14mol,

根据方程式

-C2H5(g) 

-CH=CH2(g)+H2(g)可知,

生成

-CH=CH20.14mol,

   

-C2H5(g) 

-CH=CH2(g)+H2(g)

起始:0.40mol                          0                   0

转化:0.16mol                         0.16mol             0.16mol

平衡:0.24mol                         0.16mol              0.16mol

平衡时:c(

-C2H5)=0.12mol/L,c(

-CH=CH2)=0.08mol/L,c(H2)=0.08mol/L,

k==0.053 mol•L-1

故答案为:0.14; 0.053 mol•L-1

(2)由化学方程式可知,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则体系总压强一定时,水蒸气的分压越大,平衡体系的分压越小,平衡向气体体积增大的方向移动,所以转化率增大,

故答案为:大;体系总压强一定时,水蒸气的分压越大,平衡体系的分压越小,平衡向气体体积增大的方向移动;

 (3)酸性氢氧燃料电池中,正极上氧气得电子发生还原反应,反应的电极方程式为O2+4H++4e-=2H2O,

故答案为:O2+4H++4e-=2H2O;

(4)在相同条件下,若最初向该容器中充入

-CH=CH2(g)和H2(g),假设在40min时达到上述同样的平衡状态,平衡时,c(

-C2H5)=0.12mol/L,c(

-CH=CH2)=0.08mol/L,c(H2)=0.08mol/L,起点(0,0.20)、终点在(40,0.08);苯乙烷曲线变化趋势在增大,弓向浓度轴,且起点(0,0)、终点(40,0.12),则图象为

,故答案为:

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题型:简答题
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简答题

已知可逆反应:X(g)+Y(g)⇌E(g),现将X和Y按一定比例混合,其他条件不变时,在不同温度下,反应混合物中X体积分数的变化曲线如图所示.请分析图象并回答下列问题:

(1)B点v与v的大小关系是______,曲线BC(不包括B点和C点).v与v的大小关系是______.

(2)达到平衡后,升高温度,化学反应速率增大程度较小的是______(填“v”或“v”).

(3)此可逆反应的正反应是______(填“放热反应”或“吸热反应”).

正确答案

由图可知,B之前X的体积分数从最大逐渐降低,而B之后X的体积分数增大,说明B之前是反应没有达到平衡状态,而B点时恰好平衡,B点之后是温度升高使平衡向左移动,所以逆反应是吸热反应,

(1)B点处于平衡状态,则v=v;曲线BC(不包括B点和C点),曲线BC(不包括B点和C点)表示升高温度,X%增大,平衡向逆反应方向发生移动,故v<v

故答案为:v=v;v<v

(2)达到平衡后,升高温度,平衡向左移动,故v<v,所以v增大值较小,故答案为:v

(3)B点时恰好平衡,B点之后温度升高使平衡向左移动,所以逆反应是吸热反应,故正反应为放热反应,故答案为:放热反应.

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简答题

在恒温、恒容的密闭容器中发生如下反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),实验测定,在标准状况下产生氢气的体积和时间的关系如图所示.回答下列问题:

(1)A、B、C、D四点对应的化学反应速率由快到慢顺序为______.

(2)解释化学反应速率的大小变化原因______.

(3)在5min后,收集到的氢气体积不再增加,原因是______.

(4)下列叙述能说明上述反应达到最大限度的是______(填序号)

A.HI、H2、I2的物质的量之比为2:1:1

B.混合气体的压强不随时间的变化而变化

C.单位时间内每消耗2molHI,同时生成1molH2

D.混合气体的颜色不随时间的变化而变化

E.HI、H2、I2的生成速率之比为2:1:1.

正确答案

(1)根据v=知,相同时间内,△V随着时间的变化而逐渐减小,所以反应速率逐渐减小,则A、B、C、D四点对应的化学反应速率由快到慢顺序为A>B>C>D,

故答案为:A>B>C>D;

(2)反应速率与反应物浓度成正比,随着反应的减小,HI的浓度逐渐减小,所以其反应速率逐渐减小,

故答案为:随反应的进行反应物HI的浓度逐渐减小;

(3)当反应达到平衡状态时,氢气的正逆反应速率相等,所以氢气体积不再增加,

故答案为:该可逆反应达到平衡状态;

(4)A.HI、H2、I2的物质的量之比为2:1:1时,该反应可能达到平衡状态,也可能未达到平衡状态,与反应物浓度和转化率有关,故错误;

B.无论该反应是否达到平衡状态,混合气体的压强始终不变,故错误;

C.无论该反应是否达到平衡状态,只要单位时间内每消耗2molHI,就同时生成1molH2,故错误;

D.当该反应达到平衡状态时,各物质的物质的量不变,所以混合气体的颜色不变,当混合气体的颜色不随时间的变化而变化时,该反应达到平衡状态,故正确;

E.当HI、H2、I2的生成速率之比为2:1:1,该反应达到平衡状态,故正确;

故选DE.

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题型:简答题
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简答题

(1)研究硫及其化合物性质有重要意义.

硫酸工业生产中涉及如下反应:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g).向2L的容器中充入2mol SO2、1mol O2,SO2的平衡转化率与温度的关系如图所示.T1温度时反应进行到状态D时,v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”).温度为T1时,反应的平衡常数K=______.(单位必须写),若在T3温度时,达平衡时测得反应放出的热量为Q1.此时再向容器中加入2mol SO2、1mol O2并使之重新达到平衡,测得又放出热量Q2.则下列说法正确的是______.(填字母编号)

a.容器的压强增大原来的两倍b.Q2一定等于Q1

c.新平衡时SO2的转化率一定大于80% d.T3时的平衡常数大于T1时的平衡常数

(2)已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(MgF2)=7.4×10-11.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)______(填增大、减小或不变);在等浓度的KOH和KF混合溶液中加入稀MgCl2溶液,首先生成的沉淀是______(写化学式).

(3)Al2(SO43溶液显示酸性,其原因是______(写离子方程式),向某酸化的Al2(SO43溶液中加入NaHCO3固体,出现的现象是:有大量气体产生,同时有白色沉淀,试用平衡移动原理解释原因:______.

(4)加热蒸发下列溶液,能析出得到原溶质的是______.

a.KNO3溶液b.AlCl3溶液c.Al2(SO43溶液d.盐酸

(5)25℃时,pH为4的氯化铵溶液和pH为4盐酸溶液中,由水电离出的H+浓度之比为______.

正确答案

(1)温度T1时,平衡点为A,D点二氧化硫转化率小于A,反应向正方向进行,V正>V逆,

转化的二氧化硫的物质的量:2mol×90%=1.8mol

2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)

起始浓度 1mol/L 0.5mol/L 0

转化浓度 0.9mol/L 0.45mol/L 0.9mol/L

平衡浓度 0.1mol/L 0.05mol/L 0.9mol/L K==1620L/mol,故答案为:1620L/mol;

T3时,若再向容器中加入2mol SO2、1mol O2,若平衡不移动压强变为原来的2倍,但是该反应前后气体系数不同,加入2mol SO2、1mol O2,相当增大压强平衡向正方向移动,故a错误;达平衡时测得反应放出的热量为Q1.此时再向容器中加入2mol SO2、1mol O2,相当于原容器加压,平衡向正反应方向移动,所以放出的热量增大,故Q2>Q1,故b错误;平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大,故c正确;正反应为放热反应,升高温度K减小,故d错误,故选c,

故答案为:>;1620L/mol;c;

(2)根据Mg(OH)2沉淀溶解平衡Mg(OH)2 (s)Mg2+(aq)+2OH- (aq),加入氯化铵,NH4+消耗氢氧根使平衡右移,镁离子浓度增大;故答案为:增大;

氢氧化镁与氟化镁,结构相同,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(MgF2)=7.4×10-11,二者氢氧化镁溶解度更小,先沉淀,故答案为:Mg(OH)2

故答案为:增大;Mg(OH)2;所以溶液显酸性;

(3)Al2(SO43是强酸弱碱盐,铝离子水Al3++3H2O Al(OH)3+3H+所以溶液显酸性,加入碳酸氢钠后,碳酸氢根离子发生水HCO3-+H2O H2CO3+OH-,水解生成的氢氧根离子与铝离子水解生成的氢离子反应,双方相互促进,发生双水解,所以有大量气体产生,同时有白色沉淀,

故答案为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+;铝离子和碳酸氢根离子发生双水解,相互促进,使水解平衡向正方向进行;

(4)a.硝酸钾溶液中不存在水解物质,蒸干水后得到硝酸钾固体,故a正确;

b.AlCl3水解生成氢氧化铝和氯化氢,加热氯化氢易挥发,促进水解平衡向右移动,所以整个该溶液得到的是氢氧化铝固体,故b错误;

c.Al2(SO43虽然水解但是生产的硫酸是难挥发性酸,蒸干溶液得到仍然是硫酸铝固体,故c正确;

d.盐酸是挥发性酸,加热促进氯化氢的挥发,蒸干后得不到原溶质,故d错误;

故选ac;

(5)pH=4的氯化铵溶液中,水电离的氢离子浓度:C(H+)=10-4mol/L,pH=4的盐酸溶液中,水电离的氢离子的浓度:C(H+)′=10-10mol/L,C(H+):C(H+)′=106(或 106:1),故答案为:106(或 106:1).

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题型:填空题
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填空题

在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:

2SO2(g)+O2 (g)⇌2SO3(g)(△H<0)

(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=______.            

(2)降低温度,该反应K值______,二氧化硫转化率______,化学反应速率______(以上均填增大、减小或不变).

(3)600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间是______.

(4)据图判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是______(用文字表达)

(5)10min到15min的曲线变化的原因可能是______(填写编号).

a.加了催化剂  b.缩小容器体积  c.降低温度  d.增加SO3的物质的量.

正确答案

(1)可逆反应2SO2(g)+O2 (g)⇌2SO3(g)的平衡常数k=

故答案为:

(2)该反应正反应为放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,平衡常数k增大,二氧化硫转化率增大,降低温度反应速率减小.

故答案为:增大、增大、减小.

(3)反应混合物各物质的物质的量不变化,说明反应处于平衡状态,由图可知在15-20min和25-30min出现平台,各组分的物质的量不变,反应处于平衡状态.

故答案为:15-20min和25-30min.

(4)由图可知,反应进行至20min时,平衡向正反应移动,瞬间只有氧气的浓度增大,应是增大了氧气的浓度.

故答案为:.

(5)由图可知,反应向正反应进行,10min到15min反应混合物单位时间内的变化量增大,说明反应速率增大,10min改变瞬间,各物质的物质的量不变.

a.加了催化剂,增大反应速率,故a正确;

b.缩小容器体积,增大压强,增大反应速率,故b正确;

c.降低温度反应速率降低,故c错误;

d.10min改变瞬间,各物质的物质的量不变,不是增加SO3的物质的量,故d错误.

故选:ab.

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