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15.在2L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)?pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数.在0~3min内,各物质物质的量的变化如表所示:
物质XYZQ
时间
起始/mol0.71
2min末/mol0.82.70.82.7
3min末/mol0.8
已知:2min内v(Q)=0.075mol•L-1•min-1,v(Z):v(Y)=1:2.
(1)2min内Z的反应速率v(Z)=0.05mol•L-1•min-1
(2)试确定以下物质的相关量:起始时n(Y)=2.3mol,n(Q)=3mol.
(3)方程式中m=1,n=4,p=2,q=3.
(4)对于该反应,能增大正反应速率的措施是CD
A.增大容器体积    B.移走部分Q     C.通入大量X      D.升高温度.

分析 (1)2min内Z的反应速率v(Z)=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$;
(2)根据Z的反应速率计算Y的反应速率,根据△n=v△tV计算Y、Q参加反应的物质的量,从而确定反应开始n(Y)、n(Q);
(3)计算X的平均反应速率,同一可逆反应同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比;
(4)增大反应物浓度、升高温度、增大压强、加入催化剂等方法都能正反应速率.

解答 解:(1)2min内Z的反应速率v(Z)=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{1-0.8}{2}}{2}$mol•L-1•min-1=0.05 mol•L-1•min-1
故答案为:0.05 mol•L-1•min-1
(2)v(Z):v(Y)=1:2,则v(Y)=2v(Z)=2×0.05 mol•L-1•min-1=0.1 mol•L-1•min-1
参加反应的△n(Y)=v(Y)△tV=0.1mol/(L.min)×2L×2min=0.4mol,则反应初始n(Y)=2.7mol-0.4mol=2.3mol
2min内v(Q)=0.075mol•L-1•min-1,参加反应的△n(Q)=v(Q)△tV=0.075mol/(L.min)×2L×2min=0.3mol,则反应初始n(Q)=2.7mol+0.3mol=3mol;
故答案为:2.3 mol;3 mol;
(3)v(X)=$\frac{\frac{0.8-0.7}{2}}{2}$mol/(L.min)=0.025mol/(L.min),同一可逆反应中同一段时间内各物质的反应速率之比等于其计量数之比,所以m:n:p:q=0.025mol/(L.min):0.1 mol•L-1•min-1:0.05 mol•L-1•min-1:0.075mol•L-1•min-1=1:4:2:3,
故答案为:1;4;2;3;
(4)增大反应物浓度、升高温度、增大压强、加入催化剂等方法都能正反应速率,所以符合条件的只有CD,故答案为:C D.

点评 本题考查化学平衡计算及外界条件对化学反应速率影响,为高频考点,侧重考查学生分析判断及计算能力,熟练掌握化学反应速率计算有关公式,题目难度不大.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.用水稀释0.1mol/L的醋酸溶液,其中随水的量增加而增大的是(  )
①c(H+)②n(H+) ③$\frac{c({H}^{+})}{c(C{H}_{3}COOH)}$④$\frac{c(C{H}_{3}COOH)}{c({H}^{+})}$⑤c(OH-) ⑥c(CH3COO-
A.①②③B.②③⑤C.④⑤D.④⑤⑥

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

6.氮氧化物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题.对燃煤废气进行化学方法处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的.
(1)利用甲烷催化还原NOx
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-572kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ•mol-1
H2O(l)═H2O(g)△H2=+44kJ•mol-1
写出甲烷将NO2还原为N2并生成液态水时的热化学方程式CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-954kJ•mol-1
(2)工业上利用CO2生成甲醇燃料,反应为:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1
将6molCO2和8molH2充入容器为2L的密闭容器中(温度不变),H2的物质的量随时间变化如图实线所示(图中字母后的数字表示对应坐标).
①该反应在0~8min内CO2的平均反应速率为0.125mol•L-1•min-1
②列式计算此温度下该反应的平衡常数K=$\frac{1×1}{2×1^3}$=0.5.
③第12min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1molCO2(g)和3molH2O(g),则v小于v(填“大于”、“小于”或“等于”).
④仅改变某一条件再进行实验,测得H2物质的量变化如虚线所示.与实线相比,曲线Ⅰ改变的条件可能是升温,曲线Ⅱ改变的条件可能是加压.
(3)采用如图2装置将SO2转化为重要化工原料.若A为SO2,B为O2,则A为负极,该极电极反应式为SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-
(4)常温下,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,欲用1LNa2CO3溶液将0.01molBaSO4转化为BaCO3,则c(Na2CO3)≥0.26mol/L.

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

3.在相同容积的4个密闭容器中进行同一可逆反应:2A(g)+B(g)?3C(g)+2D(g).起始时4个容器中所盛A、B的量如表所示:
容量
A2mol1mol2mol1mol
B1mol1mol2mol2mol
在相同温度下,建立平衡时,下列说法正确的是(  )
A.A的转化率:丁>丙>乙>甲B.A的转化率:丁>乙>丙>甲
C.B的转化率:丙>甲>乙>丁D.B的转化率:甲>乙>丙>丁

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.一定温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g),进行反应,2SO2+O2?2SO3,其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示.下列判断中正确的是(  )
密闭容器体积/L2221
起始物质的量n(SO2)/mol0.400.800.800.40
n(O2)/mol0.240.240.480.24
SO2的平衡转化率%80α1α2α3
A.甲中反应的平衡常数小于乙
B.该温度下,该反应的平衡常数K为400
C.SO2的平衡转化率:α1>α23
D.容器中SO3的物质的量浓度:丙=丁<甲

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.碳循环是地球上重要的物质循环,碳循环包含石油及石油制品的研发应用.石油工业上用两步法生产二甲醚,其工艺流程如下:

反应室Ⅰ:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)
反应室Ⅱ:2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)
(1)欲提高反应室Ⅰ中CO的转化率,可以采取的方法有增大氢气浓度、不断分离出甲醇或者加压.
(2)反应室Ⅰ(恒容10L)中有关反应数据如下:
序号温度(°C)  起始浓度(mol•L-1  平衡浓度(mol•L-1
COH2CH3OHCOH2CH3OH
T1300.21.40.8
T 1.5 4.6 0.1b1b2b3
T+30130 0.251.5 0.75
①图1表示反应室Ⅰ中不同温度下序号1(曲线m)和序号3(曲线n) 反应中CO转化率随时间变化的曲线,请在答题纸上的图4中补画出曲线n.
②判断:$\frac{{b}_{3}}{{b}_{1}}$>4(填“>”、“<”或“=”).

(3)图2表示甲醇或二甲醚体积分数随氢碳比$\frac{n({H}^{2})}{n(CO)}$的变化情况,从图中可以得到的结论是C.
A.提高氢碳比可以加快反应速率
B.提高氢碳比可以提高氢气的转化率
C.按方程式系数比投料时甲醇或二甲醚体积分数最大
D.对于同一反应氢碳比越大,生成物浓度越大
(4)已知某温度下下列热化学方程式:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-100.46kJ•mol-1
2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-20.59kJ•mol-1,则2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3=-221.51kJ•mol-1

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

7.(1)在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系,如右表:
①试比较:K1>K2(填“>”、“=”或“<”)
②400℃时,其逆反应2NH3(g)  N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数的值为:2
(2)恒温恒容时,在该密闭容器中充入1mol N2与3mol H2 ,达到平衡时生成了1mol NH3 
相同条件下,充入amol N2、b mol H2 、1 mol NH3 ,若达到平衡时也生成了1mol NH3
则a=0.5;b=1.5.
(3)恒温恒容时,向(2)中平衡体系中再充入1mol N2,则N2的转化率将减小;H2的转化率将增大.(填“变大”、“变小”或“不变”)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.燃料的使用和防污染是社会发展中一个无法回避的矛盾话题.
(1)我国北方冬季烧煤供暖所产生的废气是雾霾的主要来源之一.经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧,能够降低燃煤时NO的排放,主要反应为:
2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H
若①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H1=+180.5kJ•mol-1
②2CO(g)═2C(s)+O2(g)△H2=+221kJ•mol-1
③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H3=-393.5kJ•mol-1
则△H=-746.5kJ•mol-1
(2)为了提高燃料的利用率,可以将甲醇设计为燃料电池,写出熔融K2CO3做电解质时,甲醇燃料电池的负极反应式:CH3OH-6e-+3CO32-=2H2O+4CO2↑;该电池负极与水库的铁闸相连时,可以保护铁闸不被腐蚀,这种方法叫做外加电流的阴极保护法.
(3)含有甲醇的废水随意排放会造成水污染,可用ClO2将其氧化为CO2,然后再加碱中和即可.写出处理甲醇酸性废水过程中,ClO2与甲醇反应的离子方程式:6ClO2+5CH3OH=6Cl-+5CO2+6H++7H2O.
(4)机动车的尾气也是雾霾形成的原因之一.

①近几年有人提出在催化剂条件下,利用汽油中挥发出来的C3H6催化还原尾气中的NO气体生成三种无污染的物质.请写出该过程的化学方程式:2C3H6+18NO=6CO2+9N2+6H2O;
②电化学气敏传感器法是测定汽车尾气常用的方法之一.其中CO传感器的工作原理如上图所示,则对电极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

5.(1)如图 I表示10mL量筒中液面的位置,A与B,B与C刻度间相差1mL,如果刻度A为5,量筒中液体的体积是3.6mL.
(2)如图 II表示50mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积(填代号)D.
A.是a mL            B.是(50-a)mLC.一定大于a mL      D.一定大于(50-a)mL
(3)某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如实验.配制并标定醋酸溶液的浓度,取冰醋酸配制250mL 0.2mol•L-1的醋酸溶液,用0.2mol•L-1的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液,再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定.回答下列问题:
①配制250mL 0.2mol•L-1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和250 mL容量瓶.
②为标定某醋酸溶液的准确浓度,用0.200 0mol•L-1的NaOH溶液对20.00mL醋酸溶液进行滴定,几次滴定消耗NaOH溶液的体积如表:
实验序号1234
消耗NaOH溶液的体积(mL)20.0520.0018.8019.95
则该醋酸溶液的准确浓度为0.2000 mol/L.(保留小数点后四位)
③关于该滴定实验,从下列选项中选出最恰当的一项D(选填字母).
锥形瓶中溶液滴定管中溶液选用指示剂选用滴定管
A石蕊(乙)
B甲基橙(甲)
C酚酞(甲)
D酚酞(乙)
探究浓度对醋酸电离程度的影响
用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸的pH,结果如表:
醋酸浓度(mol•L-10.001 00.010 00.020 00.100 00.200 0
pH3.883.383.232.882.73
回答下列问题:
④根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是:0.0100 mol•L-1醋酸的pH大于2或醋酸稀释10倍时,pH的变化值小于1.
⑤从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度将增大.(填“增大”“减小”或“不变”)
探究温度对醋酸电离程度的影响
⑥请你设计一个实验完成该探究,请简述你的实验方案:用pH计(或精密pH试纸)测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH.

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