2.PCl5(g)一定條件下可以轉(zhuǎn)化成PCl3(g)或紅磷P(s).
(1)已知:
PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)△H1K1
PCl3(g)═P(s)+$\frac{3}{2}$Cl2(g)△H2K2
K1、K2表示該反應(yīng)的平衡常數(shù).
則PCl5(g)═P(s)+$\frac{5}{2}$Cl2(g)該反應(yīng)的△H=△H1+△H2(用△H1、△H2表示),反應(yīng)的平衡常數(shù)K=K1×K2(用K1、K2表示).
(2)在210℃時,將4mol PCl3氣體充入1L真空恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2PCl3(g)═2P(s)+3Cl2(g)
測得數(shù)據(jù)如下表:
時間/min010203040
n(PCl3)/mol42.8211
并測得反應(yīng)達(dá)到平衡時熱量變化數(shù)值為Q,反應(yīng)平衡常數(shù)為K,PCl3轉(zhuǎn)化率為α.
①0~30min時,用Cl2表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.15mol/(L.min);平衡時,PCl3轉(zhuǎn)化率α=75%;該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=91.125.
②其它條件保持不變,若上述反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行反應(yīng),達(dá)平衡時測得熱量變化數(shù)值、平衡常數(shù)、PCl3轉(zhuǎn)化率分別為Q′、K′、α′,則Q′>(填“>”“<”或“=”,下同)Q,K′=K,α′>α.
③保持其它條件不變,若向上述平衡體系中再充入1molCl2(g)、1molP(s)和1molPCl3(g),則上述平衡反應(yīng)正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移動.

分析 (1)①PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)△H1 K1
②PCl3(g)═P(s)+$\frac{3}{2}$Cl2(g)△H2 K2
結(jié)合蓋斯定律可知,①+②得到PCl5(g)═P(s)+$\frac{5}{2}$Cl2(g);
(2)①由表格數(shù)據(jù)可知,30min達(dá)到平衡,則
      2PCl3(g)═2P(s)+3Cl2(g)
開始  4                               0
轉(zhuǎn)化   3                              4.5
平衡  1                               4.5
v=$\frac{△c}{△t}$、轉(zhuǎn)化率=$\frac{轉(zhuǎn)化的量}{開始的量}$×100%、K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比;
②若上述反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的物質(zhì)的量增大,體積增大,相等于減小壓強(qiáng),則平衡正向移動;
③向上述平衡體系中再充入1molCl2(g)、1molP(s)和1molPCl3(g),Qc=$\frac{5.{5}^{3}}{{2}^{2}}$=41.59,與K比較判斷反應(yīng)進(jìn)行方向.

解答 解:(1)①PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)△H1 K1
②PCl3(g)═P(s)+$\frac{3}{2}$Cl2(g)△H2 K2
結(jié)合蓋斯定律可知,①+②得到PCl5(g)═P(s)+$\frac{5}{2}$Cl2(g),
則該反應(yīng)的△H=△H1+△H2,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=K1×K2
故答案為:△H1+△H2;K1×K2
(2)①由表格數(shù)據(jù)可知,30min達(dá)到平衡,則
      2PCl3(g)═2P(s)+3Cl2(g)
開始  4                               0
轉(zhuǎn)化   3                              4.5
平衡  1                               4.5
0~30min時,用Cl2表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為$\frac{\frac{4.5mol}{1L}}{30min}$=0.15mol/(L.min);
平衡時,PCl3轉(zhuǎn)化率α=$\frac{3}{4}$×100%=75%;
該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{4.{5}^{3}}{{1}^{2}}$=91.125,
故答案為:0.15mol/(L.min);75%;91.125;
②若上述反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的物質(zhì)的量增大,體積增大,相等于減小壓強(qiáng),則平衡正向移動,則Q′>Q,α′>α,K只與溫度有關(guān),K′=K,
故答案為:>;=;>;
③向上述平衡體系中再充入1molCl2(g)、1molP(s)和1molPCl3(g),Qc=$\frac{5.{5}^{3}}{{2}^{2}}$=41.59<K,則反應(yīng)正向移動,故答案為:正向.

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計算,為高頻考點(diǎn),涉及平衡三段法、K的計算、蓋斯定律等,把握速率、K的計算及平衡移動的影響、蓋斯定律應(yīng)用為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與計算能力的考查,綜合性較強(qiáng),題目難度不大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗題

18.實(shí)驗室制備1,2-二溴乙烷,用16.0g的溴和足量的乙醇制備1,2-二溴乙烷,實(shí)驗結(jié)束后得到9.4g產(chǎn)品.實(shí)驗裝置如圖所示:
有關(guān)數(shù)據(jù)列表:
乙醇1,2-二溴乙烷乙醚
狀態(tài)無色液體無色液體無色液體
密度/g•cm-30.792.20.71
沸點(diǎn)/0C78.513234.6
熔點(diǎn)/0C-1309-116
溶解性易溶水難溶水微溶于水
請回答下列問題:
(1)在此制備實(shí)驗中,要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右,其主要目的是d(填正確選項前的字母;
a、引發(fā)反應(yīng)  b、加快反應(yīng)速度  c、防止乙醇揮發(fā)  d、減少副產(chǎn)物乙醚生成
(2)在裝置C中應(yīng)加入c,其目的是吸收乙烯中的酸性雜質(zhì)氣體;(填正確選項前的字母)
a、水    b、濃硫酸   c、氫氧化鈉溶液  d、酸性KMnO4溶液
(3)判斷該制備反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束的最簡單的方法是溴的顏色完全褪去.
(4)將1,2-二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物應(yīng)在下層(填“上”或“下”);
(5)在裝置B中較長玻璃導(dǎo)管的作用是防止倒吸、判斷裝置是否堵塞;
(6)反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D,其主要目的是乙烯與溴反應(yīng)時放熱,冷卻可避免溴的大量揮發(fā),但又不能過度冷卻(如用冰水),其原因是1,2-二溴乙烷的凝固點(diǎn)較低(9℃),過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞;
(7)本實(shí)驗中,1,2-二溴乙烷的產(chǎn)率為50%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

19.金屬鎳具有優(yōu)良的物理和化學(xué)特性,是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要原料.
羰基法提純鎳涉及的反應(yīng)為:Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)4(g)
①當(dāng)溫度升高時,$\frac{c[Ni(CO)_{4}]}{c(CO)}$減小,則△H<0(填“>”或“<”).
②一定溫度下,將一定量的粗鎳和CO加入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是bd(填代號)

在相同溫度下,上述反應(yīng)改在體積為1L的恒容密閉容器中進(jìn)行,平衡常數(shù)不變(填“增大”、“不變”或“減小”),反應(yīng)進(jìn)行3s后測得Ni(CO)4的物質(zhì)的量為0.6mol,則0-3s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)=0.8mol•L-1•s-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.下列轉(zhuǎn)化過程需要加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)的是( 。
A.Na→NaOHB.FeCl3→FeCl2C.H2→H2OD.Cu→CuO

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.將amol/L Al2(SO43和鉀離子濃度為2bmol/L的K2SO4混合溶液500mL加水稀釋到2L,則稀釋后的溶液中SO42-的濃度為( 。
A.$\frac{(a+b)}{4}$ mol/LB.4(3a+b) mol/LC.4(a+b) mol/LD.$\frac{(3a+b)}{4}$mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.第21屆聯(lián)合國氣候大會于2015年11月30日在巴黎召開,會議的主題是減少溫室氣體排放量.
Ⅰ.CO2加氫合成甲醇是合理利用 CO2的有效途徑.由 CO2制備甲醇過程可能涉及反應(yīng)如下:
反應(yīng)①:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.58kJ•mol-1
反應(yīng)②:CO2(g)+H2(g)?CO (g)+H2O(g)△H2
反應(yīng)③:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H3=-90.77kJ•mol-1,回答下列問題:
(1)反應(yīng)②的△H2=+41.19 kJ•mol-1,反應(yīng) ①自發(fā)進(jìn)行條件是較低溫(填“較低溫”、“較高溫”或“任何溫度”).
(2)某溫度下,在體積為2L的恒容密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,僅發(fā)生反應(yīng)①.一段時間后達(dá)到平衡.
容器
反應(yīng)物投入量2mol CO2、6mol H2a mol CO2、b mol H2
c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)
測得甲中CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示.
①前3min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(H2)=0.5mol•L-1•min-1.此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
5.33(結(jié)果保留兩位小數(shù)).
②下列措施中,既能使反應(yīng)速率加快,又能使n(CH3OH)/n(CO2)增大是D.
A.升高溫度        B.充入惰性氣體      C.將H2O(g)從體系中分離       
D.再充入1mol H2 E.再充入1mol CO2 F.加入催化劑
③反應(yīng)達(dá)到平衡后,若向反應(yīng)體系再加入CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)各1mol,化學(xué)平衡正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移動.
④要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則c的取值范圍為1.5 mol/L<c≤2 mol/L.
Ⅱ.工業(yè)上可用CO2與NH3合成制尿素的原料氨基甲酸銨(H2NCOONH4).氨基甲酸銨極易發(fā)生:H2NCOONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3•H2O,該反應(yīng)酸性條件下更徹底.25℃,向l L 0.1mol•L-1的鹽酸中逐漸加入氨基甲酸銨粉末至溶液呈中性(忽略溶液體積變化),共用去0.052mol氨基甲酸銨.若此時溶液中幾乎不含碳元素,則該溶液中 c(NH4+)=0.1mol/L,NH4+水解常數(shù)Kh=4×10-9mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗題

14.合成氣的主要成分是一氧化碳和氫氣,可用于合成二甲醚等清潔燃料.從天然氣獲得合成氣過程中可能發(fā)生的反應(yīng)有:
①CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H1=206.1kJ•mol-1
②CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)△H2=247.3kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3
請回答下列問題:
(1)在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)①,測得CH4的物質(zhì)的量濃度隨反應(yīng)時間的變化如圖1所示.反應(yīng)進(jìn)行的前5min內(nèi),v(H2)=0.3mol/(L•min);10min時,改變的外界條件可能是升高溫度或充入水蒸氣.

(2)如圖2所示,在甲、乙兩容器中分別充入等物質(zhì)的量的CH4和CO2,使甲、乙兩容器初始容積相等.在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)②,并維持反應(yīng)過程中溫度不變.
①可以判斷甲容器中反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是bd.
a.生成CH4的速率是生成CO的速率的2倍
b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.容器內(nèi)氣體的密度保持不變
d.容器內(nèi)各氣體的濃度保持不變
②甲乙兩容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時,下列說法正確的是ab.
a.化學(xué)反應(yīng)速率:v (甲)>v (乙)
b.甲烷的轉(zhuǎn)化率:α(甲)<α(乙)
c.壓強(qiáng):P(甲)=P (乙)
(3)反應(yīng)③中△H3=-41.2kJ/mol kJ•mol-1.800℃時,反應(yīng)③的化學(xué)平衡常數(shù)K=1.0,某時刻測得該溫度下的密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量見如表:
COH2OCO2H2
0.5mol8.5mol2.0mol2.0mol
此時反應(yīng)③中正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系是a(填代號).
a.v(正)>v (逆) b.v(正)<v(逆) c.v(正)=v(逆) d.無法判斷.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.甲、乙、丙、丁、戊的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(反應(yīng)條件略去,箭頭表示一步轉(zhuǎn)化).下列各物質(zhì)中,不滿足如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系的是( 。
SiO2NaOH Na2SiO3 CO2
Fe H2OFe2O3H2
 Al(OH)3NaOH溶液NaAlO2溶液過量CO2
Na2O2CO2O2Na
A.①③B.①②C.②④D.①④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列實(shí)驗基本操作(或?qū)嶒炞⒁馐马棧┲,主要出于?shí)驗安全考慮的是( 。
A.實(shí)驗剩余的藥品不能放回原試劑瓶
B.滴管不能交叉使用
C.氣體實(shí)驗裝置在實(shí)驗前進(jìn)行氣密性檢查
D.可燃性氣體的驗純

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