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精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情
(2011?閔行區二模)固定和利用CO2,能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體.工業上正在研究利用CO2來生產甲醇燃料的方法,該方法的化學方程式是:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)+49.0kJ
某科學實驗將6mol CO2和8mol H2充入一容積為2L的密閉容器中,測得H2的物質的量隨時間變化如圖中實線所示(圖中字母后的數字表示對應的坐標):
回答下列問題:
(1)圖中a點時,正反應速率
大于
大于
(填“大于”、“等于”或“小于”)逆反應速率.
(2)由圖分析,在下列時間段內反應速率最快的時間段是
a
a
(填答案編號).
a.0~1min     b.1~3min    c.3~8min    d.8~11min
(3)該反應在0~8min內CO2的平均反應速率是
0.125
0.125
mol/(L?min).
(4)該反應的平衡常數表達式為:K=
[CH3OH]?[H2O]
[CO2]?[H2]3
[CH3OH]?[H2O]
[CO2]?[H2]3

(5)僅改變某一條件再進行實驗,測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示.與實線相比,曲線Ⅰ改變的條件可能是
升高溫度
升高溫度
,曲線Ⅱ改變的條件可能是
增大壓強
增大壓強

若實線對應條件下平衡常數為K,曲線Ⅰ對應條件下平衡常數為K1,曲線Ⅱ對應條件下平衡常數為K2,則K、K1和K2的大小關系是
K1K2=K
K1K2=K

(6)下列表述能表示該反應已達平衡的是
a、c
a、c
(填答案編號).
a.容器內壓強不再改變                 b.容器內氣體的密度不再改變
c.容器內氣體平均摩爾質量不再改變     d.容器內各物質的物質的量相等.
分析:(1)當平衡向正反應方向移動時,正反應速率大于逆反應速率;    
(2)根據v=
△n
V
△t
判斷反應速率大小;
(3)先計算氫氣的反應速率,再根據氫氣和二氧化碳的關系式計算CO2的平均反應速率;
(4)化學平衡常數等于生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積之比;
(5)升高溫度和增大壓強都能增大反應速率,縮短反應到達平衡的時間,但升高溫度平衡向吸熱反應方向移動,增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動,平衡常數只與溫度有關,該反應中溫度越高,平衡常數越小;
(6)當達到平衡狀態時,正逆反應速率相等,各物質的濃度不變,由此衍生的一些物理量也不發生變化.
解答:解:(1)該反應未達到平衡狀態時,平衡向正反應方向移動,則正反應速率大于逆反應速率,故答案為:大于;
(2)根據圖象知,a.0~1min內氫氣的平均反應速率v=
△n
V
△t
=
8-6
2
1
mol/(L?min)=1mol/(L?min).
b.1~3min內氫氣的平均反應速率v=
△n
V
△t
=
6-3
2
2
mol/(L?min)=0.75mol/(L.min),
c.3~8min內氫氣的平均反應速率v=
△n
V
△t
=
3-2
2
5
mol/(L?min)=0.1mol/(L.min),
d.8~11min時該反應處于平衡狀態,氫氣的物質的量變化量為0,
所以反應速率最大的是a,故選a; 
(3)0~8min內氫氣的平均反應速率v=
△n
V
△t
=
8-2
2
8
mol/(L?min)=0.375mol/(L?min),該反應中,同一時間段內二氧化碳的平均反應速率是氫氣的
1
3
,所以二氧化碳的平均反應速率是0.125mol/(L?min),故答案為:0.125mol/(L?min);
(4)該反應的平衡表達式為:K=
[CH3OH]?[H2O]
[CO2]?[H2]3
,故答案為:
[CH3OH]?[H2O]
[CO2]?[H2]3


(5)該反應是一個反應前后氣體體積減小的放熱反應,改變條件I,反應到達平衡的時間縮短,則反應速率增大,達到平衡時,氫氣的物質的量大于原平衡狀態,說明改變條件I平衡向逆反應方向移動,所以該條件是升高溫度;
改變條件II,反應到達平衡的時間縮短,則反應速率增大,達到平衡時,氫氣的物質的量小于原平衡狀態,說明平衡向正反應方向移動,則該條件是增大壓強,
升高溫度,平衡向逆反應方向移動,平衡常數減小,且平衡常數只與溫度有關,溫度不變,平衡常數不變,所以K1K2=K,故答案為:K,故答案為:升高溫度;增大壓強;K1K2=K
(6)a.該反應是一個反應前后氣體體積減小的放熱反應,當容器內壓強不再改變時,該反應達到平衡狀態,故正確;                 
b.該容器的容積不變,氣體的質量不變,所以容器內氣體的密度始終不變,所以不能判斷反應達到平衡狀態,故錯誤;c.該反應是一個反應前后氣體體積減小的放熱反應,當該反應達到平衡狀態時,容器內氣體平均摩爾質量不再改變,故正確;     
d.當容器內各物質的物質的量相等時該反應不一定達到平衡狀態,這與反應物的物質的量及轉化率有關,故錯誤;
故選a、c.
點評:此題考查化學反應速率或平衡的圖象和熱化學反應方程式,考查計算反應速率的大小及化學平衡狀態的判斷,注意把握對題目圖象的分析,題目較為綜合,具有一定難度.
練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

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2Al+OH-+NO2-+2H2O=2AlO2-+NH3?H2O
2Al+OH-+NO2-+2H2O=2AlO2-+NH3?H2O

(2)某工廠對制革工業污泥中Cr3+回收與再利用工藝如下(硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):

部分陽離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見表:
陽離子 Fe3+ Fe2+ Mg2+ Al3+ Cu2+ Cr3+
開始沉淀時的pH 1.9 7.0 -- -- 4.7 --
沉淀完全時的pH 3.2 9.0 11.1 8 6.7 9 (>9溶解)
①實驗室用18.4mol/L的濃硫酸配制250mL 4.8mol/L的硫酸溶液,所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和吸量管(一種能精確量取一定體積液體的儀器)外,還需
250mL容量瓶、膠頭滴管
250mL容量瓶、膠頭滴管

②酸浸時,為了提高浸取率可采取的措施是
增加浸取時間、不斷攪拌混合物、濾渣多次浸取等
增加浸取時間、不斷攪拌混合物、濾渣多次浸取等
(答2點).
③加入H2O2的作用是
將Fe2+氧化成Fe3+,將Cr3+轉變成較高價態的鉻,以便于與雜質離子分離
將Fe2+氧化成Fe3+,將Cr3+轉變成較高價態的鉻,以便于與雜質離子分離

④鈉離子交換樹脂的原理為:Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交換的雜質離子是
Ca2+、Mg2+
Ca2+、Mg2+
(選填:Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+).
(3)印刷電路銅板腐蝕劑常用FeCl3.腐蝕銅板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的濃度均為0.10mol/L,請參照上表給出的數據和提供的試劑(可能用到的試劑:Cl2、濃H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu),簡述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的實驗步驟①
通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+
通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+
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加入CuO調節溶液的pH至[3.2,4.7)
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