13．已知A（g）+B（g）?C （g）+D（g）反應的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如表：
溫度/°C70080083010001200
平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4
回答下列問題：
（1）該反應的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c（C）c（D）}{c（A）c（B）}$，△H＜0（填“＜”“＞”“=”）；
（2）830°C時，向一個5L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反應初始6s內(nèi)A的平均反應速率v（A）=0.003mol•L-1•s-1，則6s時c（A）=0.022mol•L-1，C的物質(zhì)的量為0.09mol；若反應經(jīng)一段時間后，達到平衡時A的轉(zhuǎn)化率為80%
（3）判斷該反應是否達到平衡的依據(jù)為c（填正確選項前的字母）；
a．壓強不隨時間改變           b．氣體的密度不隨時間改變
c．c（A）不隨時間改變           d．單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等
（4）1200°C時反應C（g）+D（g）?A（g）+B（g）的平衡常數(shù)的值為2.5．

分析 （1）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；
由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越小，說明升高溫度平衡向逆反應移動，故正反應是放熱反應；
（2）根據(jù)△c=v△t計算△c（A），A的起始濃度-△c（A）=6s時c（A）；
根據(jù)△n=△cV計算△n（A），再根據(jù)方程式計算C的物質(zhì)的量；
設(shè)平衡時A的濃度變化量為x，利用三段式表示平衡時各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)列方程計算x的值，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計算；
體積不變，充入1mol氬氣，反應混合物各組分的濃度不變，變化不移動，A的轉(zhuǎn)化率不變；
（3）根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)；
（4）同一反應在相同溫度下，正、逆反應方向的平衡常數(shù)互為倒數(shù)．

解答 解：（1）可逆反應A（g）+B（g）?C（g）+D（g）的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c（C）c（D）}{c（A）c（B）}$，
由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越小，說明升高溫度平衡向逆反應移動，故正反應是放熱反應，即△H＜0，
故答案為：$\frac{c（C）c（D）}{c（A）c（B）}$；＜；
（2）反應初始6s內(nèi)A的平均反應速率v（A）=0.003mol•L-1•s-1，則6s內(nèi)△c（A）=0.003mol•L-1•s-1×6s=0.018mol/L，A的起始濃度為$\frac{0.2mol}{5L}$=0.04mol/L，故6s時時c（A）=0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L，
故6s內(nèi)△n（A）=0.018mol/L×5L=0.09mol，由方程式可知n（C）=△n（A）=0.09mol，
設(shè)平衡時A的濃度變化量為x，則：
               A（g）+B（g）?C（g）+D（g）
開始（mol/L）：0.04    0.16     0     0
變化（mol/L）：x      x        x     x
平衡（mol/L）：0.04-x   0.16-x   x    x
故$\frac{{x}^{2}}{（0.04-x）（0.16-x）}$=1，解得x=0.032
所以平衡時A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.032mol/L}{0.04mol/L}$×100%=80%，
體積不變，充入1mol氬氣，反應混合物各組分的濃度不變，變化不移動，A的轉(zhuǎn)化率不變?yōu)?0%，
故答案為：0.022；0.09；80%；
（3）a．該反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，壓強始終不變，故壓強不隨時間改變，不能說明到達平衡，故a錯誤，
 b．混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的容積不變，故混合氣體的密度始終不變，故氣體的密度不隨時間改變，不能說明到達平衡，故b錯誤，
c．可逆反應到達平衡時，各組分的濃度不發(fā)生變化，故c（A）不隨時間改變，說明到達平衡，故c正確，
d．單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等，都表示正反應速率，反應始終按1：1生成C、D的物質(zhì)的量，不能說明到達平衡，故d錯誤，
故答案為：c；
（4）同一反應在相同溫度下，正、逆反應方向的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故1200℃時反應C（g）+D（g）?A（g）+B（g）的平衡常數(shù)的值為$\frac{1}{0.4}$=2.5，
故答案為：2.5．

點評 本題考查化學平衡計算、平衡常數(shù)計算、化學反應速率、平衡狀態(tài)判斷，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，難度中等，注意化學平衡狀態(tài)判斷，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源：2017屆廣東省山一高三上第二次統(tǒng)測化學試卷（解析版） 題型：實驗題

CoCl2·6H2O是一種飼料營養(yǎng)強化劑。工業(yè)上利用水鈷礦[主要成分為Co2O3、Co(OH)3，還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工藝流程如下：

已知：① 浸出液中含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；

② CoCl2·6H2O熔點為86℃，加熱至110～120℃時，失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷。

③ 部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：（金屬離子濃度為：0.01 mol/L）

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Al(OH)3

Mn(OH)2

開始沉淀

2.7

7.6

7.6

4.0

7.7

完全沉淀

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

（1）水鈷礦進行預處理時加入Na2SO3，其主要作用是(用化學方程式說明) 。

（2）寫出NaClO3在浸出液中發(fā)生主要反應的離子方程式 ；若不慎向“浸出液”中加了過量的NaClO3，可能會生成有毒氣體，寫出生成該有毒氣體的離子方程式 。

（3）“系列操作”中包含3個基本實驗操作依次是 、 和過濾。

（4）浸出液加Na2CO3調(diào)pH至5.2 時，所得濾液中金屬離子有 ；萃取液中含有的主要金屬陽離子是 。

（5）為尋找合適的萃取劑，發(fā)現(xiàn)某種萃取劑對部分離子的萃取率與溶液pH 的關(guān)系如下圖所示。請寫出有關(guān)萃取規(guī)律，并說明本流程是否能用該萃取劑進行萃取。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．化學反應原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應用．
（1）SO2可用于制硫酸．已知25℃、101kPa時：
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-197kJ/mol；
①已知：H2O（g）═H2O（l）△H=-44kJ/mol；
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H=-545kJ/mol．
則SO3（g）與H2O（l）反應的熱化學方程式是SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）△H=-130kJ/mol．
②對于反應2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），在壓強為P1時，混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖1所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)）．若溫度為T1時，反應進行到狀態(tài)B時，V正＞V逆（填“＞”“＜”或“=”）．在圖1中畫出壓強為P2（P2＞P1）時SO3的百分含量隨溫度的變化曲線圖．

③實驗室模擬化工生產(chǎn)，在恒容密閉容器中沖入一定量SO2和O2后，分別在不同實驗條件下反應，O2濃度隨時間變化如圖2．與實驗Ⅰ比較，實驗Ⅱ改變的條件為加入催化劑．
（2）一定條件下，溶液的酸堿性對TiO2光催化燃料R降解反應的影響如圖所示．
①在20-25min之間，pH=10時R的平均降解速率4×10-6mol•L-1•min-1．
②從圖中可以讀出，溶液的酸性與降解速率的關(guān)系是：溶液的酸性越強，R的降解速率越大．
（3）已知反應：TaS2（s）+2I2（g）?TaI4（g）+S2（g）△H＞0；
某溫度下，該反應的平衡常數(shù)K=1，向某恒容容器中加入1mol I2 （g）和足量TaS2（s），I2 （g）的平衡轉(zhuǎn)化率為67%（保留兩位有效數(shù)字）．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

1．工業(yè)上制備H2的一種重要方法是：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=Q kJ/mol．已知該反應的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如圖所示．若在一固定的密閉容器中，850℃時發(fā)生上述反應，測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度 （mol/L）隨時間的變化關(guān)系如下表：
時間/minCO（g）H2O（g）CO2（g）H2（g）
00.2000.30000
20.1380.2380.0620.062
3c1c2c3c4
4c1c2c3c4
已知：850℃時該反應的化學平衡常數(shù)K=1.0，請回答下列問題：
（1）Q＜0（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）可以判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的敘述是CD（填字母）．
A．單位時間內(nèi)減少 CO（g） 的濃度等于生成 CO2（g） 的濃度
B．反應容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化
C．混合氣體中 H2（g） 的濃度不再發(fā)生改變
D．氫氣的生成速率等于水的生成速率
（3）若在850℃時向反應容器中充入H2O（g），K值不變（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）表中c2為0.18mol/L．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

8．已知苯與液溴的反應是放熱反應，某校學生為探究苯與液溴發(fā)生反應的原理，用如圖裝置進行實驗．（夾持裝置已略去）

根據(jù)相關(guān)知識回答下列問題：
（1）實驗開始時，關(guān)閉K2，開啟K1和分液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反應開始．則Ⅱ中的有機物所發(fā)生反應的化學方程式為：
（2）儀器A的名稱為：冷凝管，Ⅳ中NaOH溶液的作用是：吸收尾氣，防止污染空氣；
（3）整套實驗裝置中能防止倒吸的裝置有III和IV（填裝置序號）．
（4）反應結(jié)束后，開啟K2，關(guān)閉K1和分液漏斗活塞，使裝置I中的水倒吸入裝置Ⅱ中，這樣操作的目的是吸收裝置Ⅱ中的溴化氫氣體，以免逸出污染空氣．
（5）反應結(jié)束后，為了得到較純凈的溴苯，對Ⅱ中的溶液按下列步驟分離提純：
①依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌．NaOH溶液洗滌的作用是：除去溴苯中溶有的HBr和Br2；
②洗滌后再干燥，即得到粗溴苯，此粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為苯，要進一步提純，下列操作中必須的是C（填入正確選項前的字母）：
A、重結(jié)晶        B、過濾        C、蒸餾        D、萃取
（6）此裝置是否能判斷苯與溴發(fā)生的是取代反應：是，Ⅲ中的廣口瓶中出現(xiàn)淡黃色沉淀（填“是”則寫出能說明發(fā)生的是取代反應的現(xiàn)象，填“否”則解釋其原因．）

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

18．“酒是陳的香”，就是因為酒在儲存過程中生成了有香味的乙酸乙酯，在實驗室我們也可以用如右圖所示的裝置制取乙酸乙酯．回答下列問題：
（1）寫出制取乙酸乙酯的化學反應方程式CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O
（2）做此實驗時，有時還向盛乙酸和乙醇的試管里加入幾塊碎瓷片，其目的是防止暴沸．
（3）濃硫酸的作用是：①催化劑；②吸水劑．
（4）飽和碳酸鈉溶液的主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度、溶解乙醇雜質(zhì)、除去乙酸雜質(zhì)．
（5）裝置中通蒸氣的導管要插在飽和碳酸鈉溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止防止倒吸．
（6）若要把制得的乙酸乙酯分離出來，應采用的實驗操作是分液．
（7）生成乙酸乙酯的反應是可逆反應，反應物不能完全變成生成物，反應一段時間后，就達到了該反應的限度，也即達到化學平衡狀態(tài)．下列描述能說明乙醇與乙酸的酯化反應已達到化學平衡狀態(tài)的有（填序號）②④⑤．
①單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol水
②單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol乙酸
③單位時間里，消耗1mol乙醇，同時消耗1mol乙酸
④正反應的速率與逆反應的速率相等．
⑤混合物中各物質(zhì)的濃度不再變化．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

5．在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g），其化學平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表：
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
請回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$．
（2）該反應為吸熱反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（3）830℃，在1L的固定容器的密閉容器中放入1mol CO和5mol H2O，反應達平衡后，其化學平衡常數(shù)K等于1.0（填“大于”、“小于”或“等于”）
（4）830℃，容器中的反應達到平衡．在其他條件不變的情況下，擴大容器的體積，平衡不移動．（填“向正方向”、“向逆方向”或“不”）
（5）若1200℃時，在某時刻該容器中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2mol•L-1、2mol•L-1、4mol•L-1、4mol•L-1，則此時上述反應的平衡移動方向為逆反應方向（選填“正反應方向”、“逆反應方向”、“不移動”）．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

2．Na2S2O3可做分析試劑．它易溶于水，遇酸易分解．某研究小組進行如下實驗：
【實驗一】Na2S2O3•5H2O的制備
I 實驗原理：Na2SO3（aq）+S（s）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3（aq）
II 實驗裝置：如圖1所示，有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖2所示：

III 實驗步驟：
（1）檢查裝置氣密性，按圖1所示加入試劑，其中裝置B和D中加的是NaOH溶液，裝置 C中的硫粉應事先研細并用乙醇潤濕，否則會影響降低反應速率（或會減少產(chǎn)量）．
（2）打開K1、關(guān)閉K2，向圓底燒瓶中加入足量濃硫酸并加熱，燒瓶內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式：Cu+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．C中混合液被氣流攪動，反應一段時間后，硫粉的量逐漸減少．
（3）當C中溶液的pH接近7時，打開K2、關(guān)閉K1并停止加熱．采取該措施的理由是防止SO2過量，溶液呈現(xiàn)酸性，導致生成的Na2S2O3分解．
（4）將C中的混合液過濾，將濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、烘干，可得粗產(chǎn)品Na2S2O3•5H2O．
IV 產(chǎn)品檢測：
（5）粗產(chǎn)品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)，利用所給試劑設(shè)計實驗，檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4，簡要說明實驗操作，現(xiàn)象和結(jié)論：取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層清液（或過濾，取濾液），滴加BaCl2溶液，若出現(xiàn)沉淀則說明含有Na2SO4雜質(zhì)．
供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
【實驗二】自來水中余氯的測定
含氯消毒劑給自來水消毒后有余氯．測定自來水中余氯含量的方案如下：在250mL碘量瓶中（或具塞錐形瓶中）放置0.5g碘化鉀，加10mL稀硫酸，準確量取流動水樣100mL（打開自來水龍頭，待水流數(shù)十秒后再取水樣）置于碘量瓶，迅速塞上塞搖動，見水樣呈淡黃色，加1ml淀粉溶液變藍，則說明水樣中有余氯．再以C mol/L標準Na2S2O3溶液滴定，至溶液藍色消失呈無色透明溶液，記下硫代硫酸鈉溶液的體積．
（已知：滴定時反應的化學方程式為I2+2Na2SO3═2NaI+Na2S4O6）
（6）若該自來水是以漂白粉消毒，能說明水樣中有余氯的反應離子方程式為ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O．
（7）按上述方案實驗，消耗標準Na2S2O3溶液V mL，該次實驗測得自來水樣品中余氯量（以游離Cl2計算）為355VCmg•L-1．在上述實驗過程中，若“塞上塞搖動”動作不夠迅速，則測得結(jié)果偏高（填“偏高”“偏低”或“不變”）．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

20．半導體生產(chǎn)中常需要控制摻雜，以保證控制電阻率，三氯化磷（PCl3）是一種重要的摻雜劑．實驗室要用黃磷（即白磷）與干燥的 Cl2模擬工業(yè)生產(chǎn)制取PCl3，裝置如圖所示：（部分夾持裝置略去）

已知：
①黃磷與少量Cl2反應生成PCl3，與過量Cl2反應生成PCl5；
②PCl3遇水會強烈水解生成H3PO3和HC1；
③PCl3遇O2會生成POCl3，POCl3溶于PCl3；
④PCl3、POCl3的熔沸點見表：
物質(zhì)熔點/℃ 沸點/℃
PCl3-11275.5
POCl32105.3
請回答下列問題：
（1）A裝置中制氯氣的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（2）B中所裝試劑是濃硫酸，F(xiàn)中堿石灰的作用有兩種，分別是吸收多余的氯氣、防止空氣中的H2O進入燒瓶和PCl3 反應．
（3）實驗時，檢査裝置氣密性后，先打開K3通入干燥的CO2，再迅速加入黃磷．通干燥CO2的作用是排盡裝置中的空氣，防止白磷自燃．
（4）粗產(chǎn)品中常含有POCl3、PCl5等，加入黃磷加熱除去PCl5后，通過蒸餾（填實驗操作名稱），即可得到較純凈的PCl3．
（5）實驗結(jié)束時，可以利用C中的試劑吸收多余的氯氣，C中反應的離子方程式為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O．
（6）通過下面方法可測定產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分數(shù)
①迅速稱取1.00g產(chǎn)品，加水反應后配成250mL溶液；
②取以上溶液25.00mL，向其中加入10.00mL 0.1000mol/L碘水，充分反應；
③向②所得溶液中加入幾滴淀粉溶液，用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定；
④重復②、③操作平均消耗Na2S2O3溶液8.40mL．
已知：H3PO3+H2O+I2═H3PO4+2HI，I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6，假設(shè)測定過程中沒有其他反應．根據(jù)上述數(shù)據(jù)，該產(chǎn)品中PC13的質(zhì)量分數(shù)為79.75%．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案