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13.在2L密闭容器内充入5molA和2.5molB使之发生反应:3A(g)+B(g)?C(g)+2D(g),经过5min反应达到平衡,经测定C的平均反应速率为0.1mol/(L.min).下列叙述中正确的是(  )
A.恢复至原温度,容器内压强增大B.A的平均反应速率为0.1mol/(L•min)
C.达到平衡时,B比A的转化率小D.B的平衡浓度为0.25mol/L

分析 A.平衡时混合气体物质的量减小,容器容积不变,由于反应吸热或放热未知,不能确定温度变化;
B.利用速率之比等于化学计量数之比计算v(A);
C.A、B按物质的量3:1反应,故二者起始物质的量为3:1时,到达平衡时转化率相等,现在A、B物质的量之比为5mol:2.5mol=2:1<3:1,相当于增大B的浓度,与起始物质的量为3:1时相比平衡正向移动,A的转化率增大、B转化率减小;
D.根据△c=v△t计算△c(C),B的平衡浓度=起始浓度-△c(B).

解答 解:A.平衡时混合气体物质的量减小,容器容积不变,由于反应吸热或放热未知,不能确定温度变化,故不能确定压强变化,故A错误;
B.速率之比等于化学计量数之比,则v(A)=3v(C)=0.1mol/(L.min),故B错误;
C.A、B按物质的量3:1反应,故二者起始物质的量为3:1时,到达平衡时转化率相等,现在A、B物质的量之比为5mol:2.5mol=2:1<3:1,相当于增大B的浓度,与起始物质的量为3:1时相比平衡正向移动,A的转化率增大、B转化率减小,则达到平衡时,B比A的转化率小,故C正确;
D.△c(C)=0.1mol/(L.min)×5min=0.5mol/L,由方程式可知△c(B)=△c(C)=0.5mol/L,故B的平衡浓度=$\frac{2.5mol}{2L}$-0.5mol/L=0.75mol/L,故D错误,
故选:C.

点评 本题考查化学平衡计算及影响因素、反应速率计算等,C选项可以计算具体转化率进行判断,难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

4.已知反应:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H1
N2(g)+2O2═2NO2(g)△H2
$\frac{1}{2}$N2(g)+$\frac{3}{2}$H2(g)═NH3(g)△H3
利用上述三个反应,计算4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(g)的反应焓变为6△H1+2△H2-4△H3(用含△H1、△H2、△H3的式子表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.氯气是一种重要的化工原料,自来水消毒、农药的生产、药物的合成等都需要用到氯气.工业上通常采用电解法制氯气:观察如图,回答:
(1)若饱和食盐水中含有酚酞,通电后a(填a或b)侧先变红.
(2)电解反应的化学方程式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑.
(3)漂白粉长期露置在空气中失效,请写出相关氧化还原反应的一条化学方程式
2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O2↑.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

1.Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80℃,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品.反应方程式为2AgNO3+4KOH+K2S2O8$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Ag2O2↓+2KNO3+K2SO4+2H2O
回答下列问题:
(1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴Ba(NO32溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全.
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn(OH)4+2Ag.

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8.在10L容器中,加入2mol的SO2(g)和2mol的NO2(g),保持温度恒定,发生反应:SO2(g)+NO2(g)?SO3(g)+NO(g),当达到平衡状态时,测得SO2(g)的转化率为50%,
试求:该温度下、该容器中,再继续加入1mol的SO2(g),则:
(1)化学平衡将向正方向移动,NO2的转化率将增大;
(2)经计算,当达到新的平衡状态时,容器中SO2(g)的浓度是0.05mol/L.

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18.(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示可逆反应进行得越完全,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值可能增大也可能减小(填“一定增大”、“一定减小”或“可能增大也可能减小”).
(2)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在800℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0,CO和H2O的物质的量浓度变化如图所示,则:

①0~4min时间段平均反应速率v(CO)=0.03mol•L-1•min-1
②在800℃时该反应的化学平衡常数K=K=$\frac{c(C{O}_{2}c({H}_{2}))}{c(CO)c({H}_{2}O)}$=$\frac{0.12mol/L×0.12mol/L}{0.08mol/L×0.18mol/L}$=1(要求写出表达式及数值),CO的转化率=60%.
③在800℃时,若反应开始时此容器中CO和H2O的浓度分别为0.20mol•L-1和0.80mol•L-1,则达到平衡时CO转化为CO2的转化率是80%.

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5.硫酸工业中SO2转化为SO3是重要的反应之一,在一定压强和催化剂作用下在2L密闭容器中充入0.8molSO2和2molO2发生反应:2SO2(g)+O2(g)$?_{加热}^{催化剂}$2SO3(g),SO2的转化率随温度的变化如表所示:
温度(℃)450500550600
SO2的转化率(%)97.595.890.5080.0
(1)由表中数据判断?H<0(填“>”、“=”或“<”).
(2)能判断该反应已达到平衡状态的依据是ac (填序号).
a.混合气体中各组分的质量不变   b.c(SO2)=c(SO3)   c.v(SO3)=2v(O2
(3)某温度下经2min反应达到平衡后c(SO2)=0.08mol/L,则:
①0~2min之间,O2的平均反应速率是0.08mol/(L•min). 
②此时的温度是600℃.
③此温度下的平衡常数K=$\frac{400}{21}$(可用分数表示).

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2.如图表示反应X (g)?4Y(g)+Z(g),在 200℃和a℃时,X的浓度随时间变化的曲线:
(1)200℃时,5min内用Y表示平均反应速率0.64mol/(L.min).
(2)在8min时,Z的浓度为0.85mol•L-1
(3)200℃在6min时刻,反应达到平衡.
(4)200℃时,第7min时刻,V(正)=V(逆)(填“>”、“<”、“=”).
(5)从图中可以看出,a>200℃(填“>”、“<”、“=”),反应是放热反应(填“吸热”或“放热”)

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3.工业生产硝酸铵的流程如图1所示

(1)硝酸铵的水溶液呈酸性(填“酸性”、“中性”或“碱性”);其水溶液中各离子的浓度大小顺序为:c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).
(2)已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料,分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图2.
①曲线a对应的温度是200℃.
②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是ACDE
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B.P点原料气的平衡转化率接近100%,是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件
C.图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N)
D.M点对应的H2转化率是75%
E.如果N点时c(NH3)=0.2mol•L-1,N点的化学平衡常数K≈0.93
(3)尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为二步反应:第一步:2NH3(g)+CO2(g)═H2NCOONH4(s)△H=-272kJ•mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)═CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+138kJ•mol-1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:2NH3(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(NH22(s)△H=-134kJ/mol
(4)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5L密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如图3所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第二步反应决定,总反应进行到55min时到达平衡.
②反应进行到10min时测得CO2的物质的量如图4所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)=0.148mol•L-1•min-1
③在右图中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图.

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