Cl2合成有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HC1。4HCl+O22Cl2+2H2O,可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
完成下列填空:
(1)該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=            ;若反應(yīng)容器的容積為2L,8min后達(dá)到平衡,測(cè)得容器內(nèi)物質(zhì)由2.5mol減少至2.25mol,則HCl的平均反應(yīng)速率為      mol/L? min。
(2)若該反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),下列敘述正確的是    
a.v (HCl)="2" v(Cl2)                       
b.4v(HCl)= v(O2
c.又加入1mol O2,達(dá)新平衡時(shí),HCl的轉(zhuǎn)化率增大
d.分離出H2O,達(dá)新平衡時(shí),v(HCl)增大
(3)下圖是該反應(yīng)兩種投料比[n (HCl):n (O2)分別為4:1和2:1 ] 下,反應(yīng)溫度對(duì)HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。下列敘述正確的是       

a.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
b.其他條件不變,升高溫度,平衡常數(shù)K值增大
c.若平衡常數(shù)K值變大,達(dá)新平衡前v始終減小
d.若平衡常數(shù)K值變大,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
(4)投料比為4:1、溫度為400℃時(shí),平衡混合物中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是       。
(1) (1分)      0.0625mol/L?min (1分)
(2)a  c(2分)
(3)a  d(2分)
(4)0.3529(0.353、0.35均可)(2分)

試題分析:(1)化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值,所以根據(jù)方程式4HCl+O22Cl2+2H2O可知,該反應(yīng)的平衡常數(shù);8min后達(dá)到平衡,測(cè)得容器內(nèi)物質(zhì)由2.5mol減少至2.25mol,則:
4HCl+O22Cl2+2H2O 物質(zhì)的量減少△n
4mol                      1mol
n(HCl)           2.5mol-2.25mol=0.25mol
所以n(HCl)=0.25mol×4=1mol
則c(HCl)=1mol÷2L=0.5mol/L
故v(HCl)=0.5mol/L÷8min=0.0625mol/(L?min)
(2)a.平衡時(shí)不同物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故v(HCl)=2v(Cl2),因此a正確;b.4v(HCl)=v(O2),即4v(HCl): v(O2)=1:4,不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比4:1,反應(yīng)未到達(dá)平衡,向逆反應(yīng)進(jìn)行,故b錯(cuò)誤;c.加入1mol O2,氧氣的濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),HCl的轉(zhuǎn)化率增大,故c正確; d.分離出H2O,生成的濃度降低,達(dá)新平衡時(shí),v(HCl)降低,故d錯(cuò)誤,答案選ac。
(3)a.由圖可知,投料比一定時(shí),溫度越高HCl的轉(zhuǎn)化率越低,故該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),因此a正確;b.升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)k降低,故b錯(cuò)誤;c.平衡常數(shù)增大應(yīng)降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),改變體積瞬間反應(yīng)速率降低,此后正反應(yīng)速率降低、逆反應(yīng)速率增大,故c錯(cuò)誤;d.平衡常數(shù)增大應(yīng)降低溫度,該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故d正確,答案選ad。
(4)增大一種反應(yīng)物的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),其它反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,故投料比n(HCl):n(O2)=2:1到達(dá)平衡時(shí)HCl的轉(zhuǎn)化率更高。由圖象可知,a曲線表示的HCl的轉(zhuǎn)化率更高,故a表示投料比為2:1,b表示投料比為4:1。由圖可知,投料比為4:1、溫度為40℃時(shí),HCl的轉(zhuǎn)化率為75%,設(shè)n(HCl):=4mol、n(O2)=1mol,則參加反應(yīng)的HCl為4mol×75%=3mol,則:
4HCl+O22Cl2+2H2
起始量(mol) 4    1      0   0
變化量(mol) 3  0.75    1.5  1.5
平衡量(mol) 1  0.25    1.5  1.5
所以平衡混合物中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是=0.3529。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在一定條件下,將3 mol A和1 mol B兩種氣體混合于固定容積為2 L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)   xC(g)+2D(g), 2 min后該反應(yīng)達(dá)到平衡,生成0.8 mol D,并測(cè)得C的濃度為0.2 mol·L-1。則下列判斷正確的是
A.x=2
B.2 min內(nèi)A的反應(yīng)速率為0.6 mol·L-1·min-1
C.B的轉(zhuǎn)化率為40%
D.若混合氣體的密度不變,則表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

I.設(shè)反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1。反應(yīng) ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2,在不同溫度下,K1、K2的值如下:
T(K)
K1
K2
973
1.47
2.36
1173
2.15
1.67
 
(1)現(xiàn)有反應(yīng)③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),這是一個(gè)     (填“吸”或“放”)熱反應(yīng),要使平衡③向右移動(dòng),可采取的措施有      (填序號(hào))。
A.縮小反應(yīng)容器容積
B.?dāng)U大反應(yīng)容器容積
C.降低溫度
D.升高溫度
E.使用合適的催化劑
F.設(shè)法減少CO的量
(2)若反應(yīng)Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)在溫度T1下進(jìn)行;Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)在溫度T2下進(jìn)行,已知T1>T2,且c(CO2)>c(H2O)(其他條件均相同),則兩者的反應(yīng)速率       (填序號(hào))。
A.前者大     B.后者大     C.一樣大     D.無(wú)法判斷
II.(1)鋼鐵的表面發(fā)藍(lán)、發(fā)黑處理是常用的防腐方法。請(qǐng)配平主要反應(yīng)的方程式:
□Na2FeO2+□NaNO2+□H2O=□NaFeO2+□NH3↑+□NaOH
(2)鋼鐵經(jīng)冷、濃HNO3處理后“鈍化”能達(dá)到防腐目的,不同濃度的HNO3與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物很復(fù)雜,其分布曲線如圖。

①圖示可知,分析HNO3與鐵反應(yīng)的規(guī)律是             
②工業(yè)上一般不用冷濃硝酸進(jìn)行鐵表面處理,其可能的原因是         。
(3)金屬(M)的腐蝕是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng):M-ne-→Mn+,除了上述表面處理的方法外,下列方法也能起到防腐作用的是      (填字母編號(hào))
A.在鐵中摻入鉻等金屬制成不銹鋼
B.在鐵制品表面鍍鋅
C.提高鐵中含碳量,制成生鐵
D.將水庫(kù)鐵閘門與直流電源的負(fù)極相連

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一定溫度下,在容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表(表中t2>t1
反應(yīng)時(shí)間/min
n(CO)/mol
n(H2O)/mol
n(CO2)/mol
n(H2)/mol
0
1.20
0.60
0
0
t1
0.80
 
 
 
t2
 
0.20
 
 
A.反應(yīng)在t1min末的速率為v(H2)=0.2/t mol·L-1·min-1
B.平衡時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為66.67%
C.該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為l
D.其他條件不變,若起始時(shí),n(CO)="0.60" mol,n(H2O)="1.20" mol,則平衡時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為33.33%

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在一密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2A(g)+B(g) 2C(g),下表為反應(yīng)在不同壓強(qiáng)和溫度下物質(zhì)A的平衡轉(zhuǎn)化率,有關(guān)說(shuō)法正確的是(    )
A轉(zhuǎn)化率    壓強(qiáng)
溫度
P1(Mpa)
P2(Mpa)
400℃
99.6%
99.7%
500℃
96.9%
97.8%
 
A.物質(zhì)B可以是氣態(tài),也可以是非氣態(tài)
B.P1>P2
C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
D.若反應(yīng)在恒壓為B,初始溫度為400℃下的絕熱密閉容器中進(jìn)行,平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率小于0.996

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

某研究小組研究了其他條件不變時(shí),改變條件對(duì)以下可逆反應(yīng)的影響:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)   +Q
下列說(shuō)法正確的是

圖一               圖二             圖三              圖四
A.圖一研究的是溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響,橫坐標(biāo)表示壓強(qiáng)
B.圖二研究的是溫度對(duì)平衡的影響,Ⅱ采用的溫度更高
C.圖三中t0時(shí)使用了催化劑,使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行
D.圖四中t0時(shí)增大壓強(qiáng),使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

溫度為T時(shí),向2.0L恒容密閉容器中充入1.0 molPCl5,反應(yīng)PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)經(jīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表:
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
 
以下對(duì)反應(yīng)過(guò)程的分析和判斷正確的是
A. 反應(yīng)在前50 s的平均速率為v(PCl3)="0.0032" mol·L-1·s-1
B.保持其他條件不變,若升高溫度,平衡時(shí),c(PCl3)="0.11" mol·L-1,則反應(yīng)為放熱反應(yīng)
C. 相同溫度下,若起始時(shí)向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,則達(dá)平衡前v(正)>v(逆)
D.相同溫度下,若起始時(shí)向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,則達(dá)平衡時(shí),PCl3的轉(zhuǎn)化率大于80%

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

在一定條件下,NO與NO2混合可生成N2O3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NO(g)+NO2(g)N2O3(g)   ΔH<0
下圖表示一定量的NO、NO2混合氣體發(fā)生反應(yīng)時(shí),NO2濃度在前25s內(nèi)的變化。該反應(yīng)進(jìn)行到45s時(shí)達(dá)到平衡,測(cè)得NO2濃度約為0.010mol/L。

(1)前20s內(nèi),NO2的平均反應(yīng)速率為_(kāi)________________。
(2)其他條件不變,①升高溫度,NO2的轉(zhuǎn)化率_______ (填“增大”、“減小”或“不變”)。
②壓縮氣體體積,該反應(yīng)平衡向_______移動(dòng)(填“正向”或“逆向”)。
(3)若反應(yīng)延續(xù)至70秒,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡圖中畫出25秒至70秒的反應(yīng)進(jìn)程曲線。
(4)若在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)加入催化劑(其他條件都不變),請(qǐng)?jiān)诖痤}卡圖中畫出加催化劑后的反應(yīng)進(jìn)程曲線。
(5)NO、NO2的混合氣體用NaOH溶液吸收,得到的鹽只有一種,則該反應(yīng)的離子方程式為:___________________________________,該反應(yīng)的氧化劑是______________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。哈伯法合成氨需要在20-50MPa的高壓和500℃的高溫下,并用鐵作為催化劑,氨的轉(zhuǎn)化率為10%-15%。最近美國(guó)俄勒岡大學(xué)的化學(xué)家使用了一種名為trans-Fe(DMeOPrPE)2的催化劑,在常溫下合成出氨,反應(yīng)方程式可表示為N2+3H2→2NH3,有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.哈伯法合成氨是吸熱反應(yīng),新法合成氨是放熱反應(yīng)
B.新法合成和哈伯法相比不需要在高溫條件下,可節(jié)約大量能源,具有發(fā)展前景
C.新法合成能在常溫下進(jìn)行是因?yàn)椴恍枰獢嗔鸦瘜W(xué)鍵
D.新的催化劑升高了反應(yīng)所需要的能量,提高了活化分子百分?jǐn)?shù)

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