练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    Ⅰ、CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，焦炭、天然气（主要成分为CH4）、重油、煤在高温下均可与水蒸气反应制得合成气．
    （1）写出天然气与水蒸气反应制得合成气的化学方程式为：
     
    ．
    （2）向体积为2L的密闭容器中充入CH4和H2O（g）组成的混合气（共1mol），在一定条件下发生反应，并达到平衡状态，测得温度、压强、投料比X〔n（CH4）/n（H2O）〕对平衡时CH4的物质的量分数的影响如图所示．

    ①图1中的两条曲线所示投料比的关系X2
     
     X1（填“=”“＞”或“＜”下同）
    ②图2中两条曲线所示的压强比的关系：P2
     
    P1
    Ⅱ．硫酸工业用SO2制取SO3的反应为2SO2（g）+O2（g） 
    MnO2
    △
    2SO3（g）△H=-47kJ?mol-1．恒容不同温度下，反应的平衡常数如下表：
    温度200℃300℃400℃
    平衡常数K1K2K3
    （1）反应的平衡常数表达式为
     
    ．
    （2）下列描述中能说明上述反应已达到平衡的是
     
    （填序号）．
    a．v正（O2）=2v逆（SO3）
    b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
    c．容器中气体的密度不随时间而变化
    d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
    （3）在上述平衡体系中加入18O2，当平衡发生移动后，SO2中18O的百分含量
     
    （填“增加”、“减少”或“不变”）其原因是
     
    ．
    （4）一定温度下，把2mol SO2和1mol O2通入一恒容密闭容器中，平衡时SO3的体积分数为x．保持温度不变，若初始加入SO2、O2和SO3的物质的量分别为a、b、c，当a、b、c的取值满足①
     
    （填a与c的关系）、②
     
    （填b与c的关系）时，才能保证达到平衡时SO3的体积分数仍为x．
    考点：热化学方程式,化学平衡状态的判断,产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线,等效平衡,化学平衡的计算
    专题：基本概念与基本理论
    分析：Ⅰ、（1）天然气与水蒸气反应制得合成气氢气和一氧化碳，依据原子守恒书写得到化学方程式；
    （2）①投料比X=
    n(CH4)
    n(H2O)
    越大，平衡时甲烷的转化率越低，含量越高；
    ②投料比一定时，根据压强对平衡移动影响，结合图象分析解答；
    Ⅱ、（1）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积；
    （2）当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，据此解答，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
    （3）根据可逆反应的特点进行判断；
    （4）根据等效平衡进行计算．
    解答： Ⅰ、（1）天然气与水蒸气反应制得合成气氢气和一氧化碳，依据原子守恒书写得到化学方程式为：CH4+H2O（g）?3 H2+CO；
    故答案为：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）；
    （2）反应方程式为：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g），
    ①料比X=
    n(CH4)
    n(H2O)
    越大，平衡时甲烷的转化率越低，含量越高，故x2＜x1，故答案为：＜；
    ②该反应正反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动，平衡时甲烷的含量增大，故p2＜p1，故答案为：＜；
    Ⅱ．（1）2SO2（g）+O2（g） 
    MnO2
    △
    2SO3（g），反应的平衡常数K=
    c2(SO3)
    c2(SO2)c(O2)
    ； 　
    故答案为：
    c2(SO3)
    c2(SO2)c(O2)
    ；
    （2）a．v正（O2）=2v逆（SO3），反应速率之比与化学计量数之比不等，故a错误；
    b．平均分子量=
    总重量
    总物质的量
    ，总质量一定，总物质的量会变，故容器中气体的平均分子量不随时间而变化能说明到达平衡状态，故b正确；
    c．随反应进行气体的质量不变，容器的体积也不变，故容器中气体的密度不随时间而变化不能说明到达平衡状态，故c错误；
    d．随反应进行气体的分子数减少，故容器中气体的分子总数不随时间而变化能说明到达平衡状态，故d正确；
    故答案为：bd；
    （3）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的平衡体系中加入18O2，由于反应是可逆反应，所以达到新的平衡后18O2出现在SO2、O2与SO3中，故SO2中18O的百分含量增加，
    故答案为：增加；该反应是可逆反应，所以达到新的平衡后18O2出现在SO2、O2与SO3中；
    （4）2SO2（g）+O2（g）
    催化剂
    .
    △
    2SO3
    Ⅰ2mol     1mol          0
    Ⅱa       b            c  
    当SO2和SO3的物质的量之和为2 mol时，才能保证反应初始SO2的物质的量为2mol，即a+c=2mol，此时要求O2为1mol，那么就有b+0.5c=1mol．
    满足此两条件方可使平衡与原平衡为等效平衡，
    故答案为：a+c=2；2b+c=2．
    点评：本题考查影响化学平衡移动的因素、平衡状态的判断、平衡常数表达式、等效平衡等知识点，难度中等．要注意等效平衡的条件．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列除杂质（括号内为杂质）方法不合理的是（　　）
    A、Fe2+（Fe3+），加过量铁粉，过滤
    B、Mg（Al），加过量NaOH溶液，过滤
    C、Fe3+（Fe2+），滴加过量氯水，加热
    D、CO2（HCl），过量饱和碳酸钠溶液，洗气

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    在0.1mol/L的KHSO3溶液中，呈酸性，下列关系式正确的是（　　）
    A、c（SO32-）＞c（HSO3-）
    B、c（K+）=c（HSO3-）＞c（OH-）＞c（H+）
    C、c（K+）+c（H+）=c（HSO3-）+c（OH-）+c（SO32-）
    D、c（K+）=c（HSO3-）+c（SO32-）+c（H2SO3）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列化学用语使用正确的是（　　）
    ①CH4分子的球棍模型：
    ②次氯酸的电子式

    ③CO2分子的结构式：O═C═O
    ④聚氯乙烯的单体结构简式为CH2═CHCl
    ⑤葡萄糖的最简式（实验式）：CH2O．
    A、①④⑤B、②③④
    C、②④⑤D、③④⑤

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    鉴别苯酚溶液，己烷，己烯，乙酸溶液和乙醇5种无色液体，可选用是最佳试剂是（　　）
    A、酸性KMnO4溶液、新制的Cu（OH）2悬浊液
    B、FeCl3溶液、金属钠、溴水、石蕊试液
    C、石蕊试液、溴水
    D、酸性KMnO4溶液、石蕊试液

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    若在标准状况下，将H2和O2组成的混合气体点燃爆炸后，再恢复到标准状况，气体体积减少33.6L，计算反应过程中放出的热量是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    黑火药爆炸时发生多种化学反应，其中主要化学反应方程式为：2KNO3+3C+S═K2S+N2↑+3CO2↑
    （1）上述反应中，原子半径最小的元素其原子结构示意图为
     
    ；
    （2）上述反应中，每生成1mol氧化产物转移电子的物质的量为
     
    mol；
    （3）收集黑吠药爆炸后的烟尘和气体产物，分别与酸性高锰酸钾溶液反应，均能使溶液紫红色退去．
    ①烟尘中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质的化学式是
     
    ．
    ②气体产物与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    蛋白质在一定条件下与浓硫酸反应可转化为硫酸铵，后者在浓氢氧化钠溶液和水蒸气作用下，其中氮元素可转化为氨析出．现用30.0mL的牛奶进行上述实验，将牛奶中的蛋白质里的氮元素完全转化为氨，再用50.0ml0.500mol?L-1硫酸溶液吸收析出的氨，剩余的酸用38.0ml1.00mol?L-1氢氧化钠溶液可恰好完全中和．问：
    （1）30.0mL牛奶中含有多少g氮？
    （2）如果蛋白质中含氮16%（质量分数），则牛奶中蛋白质的质量分数是多少？（已知牛奶密度是1.03g?mL-1）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    氢气是一种清洁、高效的新型能源．
    I．用甲烷制取氢气的反应分为两步，其能量变化如图所示：

    （1）甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是
     
    ．
    Ⅱ．在容积为1L的密闭容器内，加入0.1molCO和0.1molH2O，在催化剂存在的条件下高温加热使其反应．测得CO2的浓度随时间变化的图象如图：
    （2）在该温度下，从反应开始至达到平衡时，CO的平均反应速率为
     
    ．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案