14．有反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＜0，200℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{1}{2.25}$．200℃時，將一定量的CO（g）和H2O（g）充入容積為某10L 密閉容器發(fā)生上述反應(yīng)，5min 時達(dá)平衡，5min～10min只改變了一個條件，10min 時再次達(dá)平衡，各物質(zhì)濃度（mol/L）變化如下：下列說法正確的是（　�。�
  0min 5min 10min
 CO 0.01  0.0056
 H2O 0.01  0.0156
 CO2 0  0.0044
 H2 0  0.0044
A．0～5min 時用H2O（g）表示的平均反應(yīng)速率為1.2×10-3 mol/（ L．min）
B．5min～10min 改變的條件是再加入了0.1mol H2O（g）
C．200℃時，若向容器中充入0.01mol CO（g）、0.01mol H2O（g）、0.01molCO2（g）、0.01molH2（g），達(dá)平衡時，CO（g）為1.2×10-3mol/L
D．300℃時，若向容器中充入0.01mol CO（g）、0.01mol H2O（g）、0.02molCO2（g）、0.02molH2（g），則開始反應(yīng)時ν（正）＜ν（逆）

分析 200℃時，將一定量的CO（g）和H2O（g）充入容積為某10L 密閉容器發(fā)生上述反應(yīng)，5min 時達(dá)平衡，此時消耗一氧化碳物質(zhì)的量為x，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相同，平衡常數(shù)可以利用物質(zhì)的量計算，
                         CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＜0
起始量（mol）    0.01          0.01           0              0
變化量（mol）     x               x                x             x
平衡量（mol） 0.01-x          0.01-x          x             x
$\frac{{x}^{2}}{（0.01-x）^{2}}$=$\frac{1}{2.25}$
x=0.004mol，
A．反應(yīng)速率v（O2）=$\frac{△c}{△t}$；
B.5min～10min，
                               CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＜0
起始量（mol）         0.01          0.01           0                0
變化量（mol）         0.004       0.004            0.004        0.004
5min平衡量（mol）   0.006       0.006          0.004          0.004
10min平衡量（mol）       0.0056     0.0156          0.0044       0.0044
變化量（mol）         0.0004      0.0004           0.0004      0.0004
改變的條件是再加入了0.01mol H2O（g）；
C.200℃時，若向容器中充入0.01mol CO（g）、0.01mol H2O（g）、0.01molCO2（g）、0.01molH2（g），Qc=$\frac{0.01×0.01}{0.01×0.01}$=1＞$\frac{1}{2.25}$，平衡逆向進(jìn)行，設(shè)消耗二氧化碳為y，
                               CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＜0
起始量（mol）         0.01          0.01           0.01          0.01
變化量（mol）          y                 y              y             y   
平衡量（mol）   0.01+y         0.01+y         0.01-y          0.01-y
$\frac{（0.01-y）^{2}}{（0.01+y）^{2}}$=$\frac{1}{2.25}$
y=0.0025mol；
D．反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，300℃時，若向容器中充入0.01mol CO（g）、0.01mol H2O（g）、0.02molCO2（g）、0.02molH2（g），計算此時濃度商Qc=$\frac{0.0{2}^{2}}{0.0{1}^{2}}$=4＞K．

解答 解：200℃時，將一定量的CO（g）和H2O（g）充入容積為某10L 密閉容器發(fā)生上述反應(yīng)，5min 時達(dá)平衡，此時消耗一氧化碳物質(zhì)的量為x，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相同，平衡常數(shù)可以利用物質(zhì)的量計算，
                         CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＜0
起始量（mol）    0.01          0.01           0              0
變化量（mol）     x               x                x             x
平衡量（mol） 0.01-x          0.01-x          x             x
$\frac{{x}^{2}}{（0.01-x）^{2}}$=$\frac{1}{2.25}$
x=0.004mol，
A．反應(yīng)速率v（H2O）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.004mol}{10L}}{5min}$=8×10-5mol/L，故A錯誤；
B.5min～10min，
                               CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＜0
起始量（mol）         0.01          0.01           0                0
變化量（mol）         0.004       0.004            0.004        0.004
5min平衡量（mol）   0.006       0.006          0.004         0.004
10min平衡量（mol） 0.0056     0.0156         0.0044      0.0044
變化量（mol）         0.0004      0.0004          0.0004      0.0004
5min～10min 改變的條件是再加入了0.01mol H2O（g），故B錯誤；
C.200℃時，若向容器中充入0.01mol CO（g）、0.01mol H2O（g）、0.01molCO2（g）、0.01molH2（g），Qc=$\frac{0.01×0.01}{0.01×0.01}$=1＞$\frac{1}{2.25}$，平衡逆向進(jìn)行，設(shè)消耗二氧化碳為y，
                               CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＜0
起始量（mol）         0.01          0.01           0.01          0.01
變化量（mol）          y                 y              y             y   
平衡量（mol）   0.01+y         0.01+y         0.01-y          0.01-y
$\frac{（0.01-y）^{2}}{（0.01+y）^{2}}$=$\frac{1}{2.25}$，
y=0.0025mol，達(dá)平衡時，CO（g）=$\frac{0.01mol+0.0025mol}{10L}$=1.25×10-3mol/L，故C錯誤；
D．反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，300℃時，若向容器中充入0.01mol CO（g）、0.01mol H2O（g）、0.02molCO2（g）、0.02molH2（g），計算此時濃度商Qc=$\frac{0.0{2}^{2}}{0.0{1}^{2}}$=4＞K，平衡逆向進(jìn)行，則開始反應(yīng)時ν（正）＜ν（逆），故D正確；
故選D．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、平衡常數(shù)的計算分析，影響化學(xué)平衡和平衡常數(shù)的因素理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．

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：選擇題

11．下列化學(xué)反應(yīng)中，離子方程式表示正確的是（　　）
A．石灰石溶解在稀HCl中  CO32-+2H+═CO2↑+H2O
B．鐵屑在稀H2SO4作用下產(chǎn)生H2    Fe+2H+═Fe2++H2↑
C．NaHCO3溶液與NaOH溶液反應(yīng)   H++OH-═H2O
D．H2SO4溶液與Ba（OH）2溶液混合產(chǎn)生沉淀  SO42-+Ba2+═BaSO4↓

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．二甲醚是一種重要的化工原料，利用水煤氣（CO、H2）合成二甲醚是工業(yè)上的常用方法，該方法由以下幾步組成：
2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）△H=-90.0kJ•mol-1            ①
2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-24.5kJ•mol-1      ②
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.1kJ•mol-1      ③
（1）下說法正確的是A
A．反應(yīng)①的△S＜0、△H＜0，所以能在較低溫度下自發(fā)進(jìn)行．
B．反應(yīng)③的H2O與CO的生成速率之比為1：1時，表示該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C．反應(yīng)②屬于加成反應(yīng)
（2）反應(yīng)①合成的甲醇在工業(yè)上可以用作燃料電池，請寫出甲醇燃料電池（KOH溶液）負(fù)極電極反應(yīng)式CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O，電池總反應(yīng)式2CH3OH+3O2+4OH-═2CO32-+6H2O．
（3）當(dāng)合成氣中CO與H2的物質(zhì)的量之比恒定時，溫度、壓強(qiáng)對CO轉(zhuǎn)化率影響如圖1所示，圖1中A點(diǎn)的v（逆）＜B點(diǎn)的v（正）（填“＞”、“＜”或“=”），說明理由B點(diǎn)對應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)都比A點(diǎn)高，溫度升高，或壓強(qiáng)增大，都會加快反應(yīng)速率．
（4）一定溫度下，密閉容器中發(fā)生反應(yīng)③，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式k=$\frac{c（C{O}_{2}）•c（{H}_{2}）}{c（CO）•c（{H}_{2}O）}$；水蒸氣的轉(zhuǎn)化率與n（H2O）∕n（CO）的關(guān)系如圖2，計算該溫度下反應(yīng)③的平衡常數(shù)K=1．在圖2中作出一氧化碳的轉(zhuǎn)化率與n（H2O）∕n（CO）的曲線．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

2．“關(guān)愛生命，注意安全”．慘痛的天津爆炸觸目驚心，火災(zāi)之后依然火勢綿延不絕的原因之一是易燃物中含有電石．工業(yè)上常用電石（主要成分為CaC2，雜質(zhì)為CaS    等）與水反應(yīng)生產(chǎn)乙炔氣．
（1）工業(yè)上合成CaC2主要采用氧熱法．
已知：CaO（s）+3C（s）=CaC2（s）+CO（g）△H=+464.1kJ•mol-1
C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO（g）△H=-110.5kJ．mol-1
若不考慮熱量耗散，物料轉(zhuǎn)化率均為100%，最終爐中出來的氣體只有CO，為維持熱平衡，每生產(chǎn)l molCaC2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10.4．
（2）已知2000℃時，合成碳化鈣的過程中還可能涉及到如下反應(yīng)
CaO（s）+C（s）?Ca（g）+CO（g）   K1△H1=a KJ•mol-1
Ca（g）+2C（s）?CaC2（s）         K2△H2=b KJ•mol-1
2CaO（s）+CaC2（s）?3Ca（g）+2CO（g）  K3△H3=c KJ•mol-1
則K1=$\sqrt{{K}_{2}{K}_{3}}$ （用含K2、K3的代數(shù)式表示）；c=（2a-b）（用含a、b的代數(shù)式表示）．
（3）利用電石產(chǎn)生乙炔氣的過程中產(chǎn)生的H2S氣體制取H2，既廉價又環(huán)保．
①利用硫化氫的熱不穩(wěn)定性制取氫氣．在體積為2L的恒容密閉容器中，H2S起始物質(zhì)的量為2mol，達(dá)到平衡后H2S的轉(zhuǎn)化率α隨溫度和壓強(qiáng)變化如圖1所示．據(jù)圖計算T1℃時平衡體系中H2的體積分?jǐn)?shù)33.3%．由圖知壓強(qiáng)P1小于P2（填“大于”“小于”或“等于”），理由是相同溫度下，壓強(qiáng)增大，H2S分解反應(yīng)逆向進(jìn)行，所以P1小于P2．
②電化學(xué)法制取氫氣的原理如圖2，請寫出反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式H2S+S2O82-=S↓+2SO42-+2H+，惰性電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2SO42--2e-=S2O82-．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

9．（1）同一物質(zhì)存在氣態(tài)的熵值最大，液態(tài)的熵值次之，固態(tài)的熵值最小．若同溫同壓下，一個反應(yīng)生成物氣體的體積等于反應(yīng)物氣體的體積就可粗略認(rèn)為該反應(yīng)的熵變?yōu)?．某化學(xué)興趣小組，專門研究了氧族元素及其某些化學(xué)物的部分性質(zhì)．所查資料如下：
a．碲（Te）為固體，H2Te為氣體，Te和H2不能直接化合成H2Te
b．等物質(zhì)的量氧氣、硫、硒、碲與H2反應(yīng)的焓變情況如圖所示：
請回答下列問題：
H2與硫化合的反應(yīng)放出熱量（填“放出”或“吸收”）．根據(jù)題目所給信息，請解釋為什么Te和H2不能直接化合由圖可知Te和H2反應(yīng)的是吸熱反應(yīng)，即△H＞0，熵變約為0，所以該反應(yīng)不自發(fā)．
（2）在復(fù)雜的反應(yīng)中，要考慮反應(yīng)的先后順序．已知NH4++AlO2-+H2O═Al（OH）3↓+NH3•H2O，向含有等物質(zhì)的量的NH4+、Al3+、H+混合溶液中，慢慢滴加NaOH溶液，直至過量，并不斷攪拌，依次發(fā)生了數(shù)個離子反應(yīng)；其中：
第二個離子反應(yīng)的離子方程式是Al3++3OH-═Al（OH）3↓．
最后一個離子反應(yīng)的離子方程式是Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O．
（3）已知Ksp（AgCl）=1.56×10-10，Ksp（AgBr）=7.7×10-13，Ksp（Ag2CrO4）=9.0×10-12．某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42-，濃度均為0.010mol•L-1，向該溶液中逐漸加入0.010mol•L-1的AgNO3溶液時，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)锽r-、Cl-、CrO42-．
（4）平衡常數(shù)表明了封閉體系的可逆反應(yīng)在給定的溫度下進(jìn)行的程度，對于同一個類型的反應(yīng)，平衡常數(shù)越大，表明反應(yīng)進(jìn)行的程度越大．
H2CO3?HCO3-+H+　　　　　　　　　　　　   Ka1（H2CO3）=$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}C{O}_{3}）}$=4.45×10-7
HCO3-?CO32-+H+　　　　　　　　　　　　　　Ka2（H2CO3）=$\frac{c（C{{O}_{3}}^{2-}）•c（{H}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}$=5.61×10-11
HClO?H++ClO-　　　　　　　　　　　　　　 Ka（HClO）=2.95×10-8
請依據(jù)以上碳酸和次氯酸的電離平衡常數(shù)，寫出在下列條件下所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
①將少量的氯氣通入到過量的碳酸鈉溶液中Cl2+2CO32-+H2O═2HCO3-+Cl-+ClO-
②氯氣和碳酸鈉按照1：1的比例恰好反應(yīng)Cl2+CO32-+H2O═HCO3-+Cl-+HClO．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．甲烷是天然氣的主要成分，是一種重要的清潔能源和化工原料．
（1）煤制天然氣時會發(fā)生多個反應(yīng)，生產(chǎn)過程中有多種途徑生成CH4．
已知：C（s）+2H2（g）?CH4（g）△H=-73kJ•mol-1
2CO（g）?C（s）+CO2（g）△H=-171kJ•mol-1
CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）△H=-203kJ•mol-1
寫出CO與H2O（g）反應(yīng)生成H2和CO2的熱化學(xué)方程式CO（g）+H2O（g）=H2（g）+CO2（g），△H=-41kJ/mol．
（2）天然氣中含有H2S雜質(zhì)，某科研小組用氨水吸收得到NH4HS溶液，
已知T℃，k（NH3•H2O）=1.74×10-5，k1（H2S）=1.07×10-7，k2（H2S）=1.74×10-13，NH4HS溶液中所含粒子濃度大小關(guān)系正確的是ac．
a．[NH4+]＞[HS-]＞[OH-]＞[H+]b．[HS-]＞[NH4+]＞[S2-]＞[H+]
c．[NH4+]＞[HS-]＞[H2S]＞[H+]d．[HS-]＞[S2-]＞[H+]＞[OH-]
（3）工業(yè)上常用CH4與水蒸氣在一定條件下來制取H2，其原理為：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）．
①該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率表達(dá)式為：v=kc（CO）c3（H2），k為速率常數(shù)，在某溫度下，測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：
CO濃度（mol•L-1）H2濃度（mol•L-1）逆反應(yīng)速率（mol•L-1•min-1）
0.1c19.6
c2c119.2
c20.364.8
由上述數(shù)據(jù)可得該溫度下，上述反應(yīng)的逆反應(yīng)速率常數(shù)k為1.2×104 L3•mol-3•min-1．
②在體積為2L的密閉容器中通入物質(zhì)的量均為2mol的CH4和水蒸氣，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測得H2的體積分?jǐn)?shù)與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示，則壓強(qiáng)P1大于P2（填“大于”或“小于”）；溫度T3小于T4（填“大于”或“小于”）；
③壓強(qiáng)為P1時，在N點(diǎn)：v正大于v逆（填“大于”、“小于”或“等于”）． 求N點(diǎn)對應(yīng)溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=48．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

6．臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝反應(yīng)為：2NO2（g）+O3（g）?N2O5（g）+O2（g）△H．不同溫度下，在三個容器中發(fā)生上述反應(yīng)，相關(guān)信息如下表及圖所示，下列說法正確的是（　�。�
容器甲乙丙
容積/L112
反應(yīng)物起始量2mol NO2，1mol O32mol NO2，1mol O32mol NO2，1mol O3
溫度T1T2T2
A．0～10min內(nèi)甲容器中反應(yīng)的平均速率：v（NO2）=0.02mol•L-1•min-1
B．T1＜T2，△H＞0
C．平衡時N2O5濃度：c乙（N2O5）＞c丙（N2O5）
D．T1℃時，若起始時間向容器甲中充入2molNO2、1molO3、2molN2O5和2mol O2，則脫硝反應(yīng)達(dá)到平衡前，v（正）＜c（逆）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

3．下列氣體主要成分不是甲烷的是（　　）
A．天然氣B．油田氣C．水煤氣D．沼氣

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．如圖所示是在一定溫度下向不同電解質(zhì)溶液中加入新物質(zhì)時其電流強(qiáng)度（I）隨新物質(zhì)加入量（m）的變化曲線．以下三個導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，
其中與A圖變化趨勢一致的是b，與B圖變化趨勢一致的是a，與C圖變化趨勢一致的是c．

a．向Ba（OH）2溶液中逐滴加入等濃度的H2SO4至過量
b．向醋酸溶液中逐滴加入等濃度的氨水至過量
c．向鹽酸溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液至過量．

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同步練習(xí)冊答案