25．將2.5 molA和2.5mol B混合.盛入2 L容積的密閉容器里發(fā)生反應: 3A xC經(jīng)5s后反應達平衡.在此5s內C的平均反應速率為0.2 mol·L-1·S-1.同時生成1 mol D.試求: ⑴達平衡時B的轉化率. ⑵計算x的值. ⑶若維持溫度.壓強不變.平衡時容器內氣體體積是多少? 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

恒溫時，將2 molA和2 molB氣體投入固定容積為2 L密閉容器中發(fā)生反應：2A(g)＋B(g)xC(g)＋D(s)，10 s時，測得A的物質的量為1.7 mol，C的反應速率為0.0225 mol·L－1·s－1；40 s時反應恰好處于平衡狀態(tài)，此時B的轉化率為20％．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/P>

(1)x＝________

(2)從反應開始到40 s達平衡狀態(tài)，A的平均反應速率為________

(3)平衡時容器中B的體積分數(shù)為________

(4)該溫度下此反應的平衡常數(shù)表達式為________數(shù)值是________

(5)下列各項能表示該反應達到平衡狀態(tài)是________

A．消耗A的物質的量與生成D的物質的量之比為2∶1

B．容器中A、B的物質的量n(A)∶n(B)＝2∶1

C．氣體的平均相對分子質量不再變化

D．壓強不再變化

E．氣體密度不再變化

(6)在相同溫度下，若起始時c(A)＝5 mol·L－1，c(B)＝6 mol·L－1，反應進行一段時間后，測得A的濃度為3 mol·L－1，則此時該反應是否達到平衡狀態(tài)________(填“是”與“否”)，此時v(正)________v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)．

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氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點．
（1）直接熱分解法制氫．某溫度下，H2O（g）?H2（g）+
1
2
O2（g）．該反應的平衡常數(shù)表達式為K=
c(H2)c
1
2
(O2)
c(H2O)
c(H2)c
1
2
(O2)
c(H2O)
．
（2）熱化學循環(huán)制氫．制備H2的反應步驟如下：
①Br2（g）+CaO（s）═CaBr2（s）+
1
2
O2（g）△H=-73kJ?mol-1
②3FeBr2（s）+4H2O（g）═Fe3O4（s）+6HBr（g）+H2（g）△H=+384kJ?mol-1
③CaBr2（s）+H2O （g）═CaO（s）+2HBr（g）△H=+212kJ?mol-1
④Fe3O4（s）+8HBr（g）═Br2（g）+3FeBr2（s）+4H2O（g）△H=-274kJ?mol-1
則 H2O（g）?H2（g）+
1
2
O2（g）△H=
+249
+249
kJ?mol-1．
（3）光電化學分解制氫，其原理如圖．鈦酸鍶光電極的電極反應為4OH--4e-═O2+2H2O，則鉑電極的電極反應為
2H2O+2e-═H2↑+2OH-（或2H++2e-═H2↑）
2H2O+2e-═H2↑+2OH-（或2H++2e-═H2↑）
．
（4）水煤氣法制氫．
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0，在850℃時，K=1．
①若升高溫度到950℃時，達到平衡時K
＜
＜
1（填“＞”、“＜”或“=”）．
②850℃時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol CO2 和x mol H2，若要使上述反應開始時向正反應方向進行，則x應滿足的條件是
x＜3
x＜3
．
（5）甲烷制氫．將1.0mol CH4和2.0mol H2O （g）通入容積為100L的反應室，在一定條件下發(fā)生反應：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）．測得達到平衡所需的時間為5min，CH4的平衡轉化率為50%，則用H2表示該反應的平均反應速率為
0.003 mol?L-1?min-1
0.003 mol?L-1?min-1
．
（6）LiBH4具有非常高的儲氫能力，分解時生成氫化鋰和兩種非金屬單質．該反應的化學方程式為
2LiBH4═2LiH+2B+3H2↑
2LiBH4═2LiH+2B+3H2↑
．

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某興趣小組的同學在探究金屬活動性順序時，決定把鋁片放入硫酸銅的水溶液中進行實驗，以驗證鋁和銅的活動性順序．小組的同學進行了分工，甲同學取一定量的無水硫酸銅粉末加到一定量的蒸餾水中溶解，發(fā)現(xiàn)溶液變渾濁，加水稀釋仍然渾濁．
（1）你認為是什么原因造成的
硫酸銅水解生成氫氧化銅沉淀
硫酸銅水解生成氫氧化銅沉淀
，寫出反應的化學方程式
CuSO4+2H2O=Cu（OH）2↓+H2SO4
CuSO4+2H2O=Cu（OH）2↓+H2SO4
．
（2）請你給出配制此溶液的建議
取硫酸銅粉末加入少量硫酸再加適量蒸餾水稀釋
取硫酸銅粉末加入少量硫酸再加適量蒸餾水稀釋
．
（3）經(jīng)過小組討論后，終于配制成澄清溶液．甲同學截取一段鋁片放入盛有該硫酸銅溶液的試管中，觀察，一開始無明顯現(xiàn)象，一段時間后鋁片表面先變
暗
暗
，隨后溶液顏色變淺并在鋁片表面沉積一層疏松的紅色物質．
（4）乙同學認為將鋁片放入前應
先用砂紙打磨光亮
先用砂紙打磨光亮
，并重做此實驗，除發(fā)現(xiàn)跟甲同學一樣的現(xiàn)象外，還看到有氣泡產(chǎn)生，于是激發(fā)了他們的探究欲望．
[提出問題]該氣體是什么呢？
[猜想]①甲同學認為可能是氫氣   ②乙同學認為可能是二氧化硫．
[查資料]銅鹽溶液中，溶液的pH決定溶液中Cu2+濃度大小，通過查資料得到如下數(shù)據(jù)（Cu2+濃度小于1.0×10-5molL-1時忽略不計）：
Cu2+/molL-1 0.1 0.01 0.001 0.0001 0.00001
溶液pH 4.7 5.2 5.7 6.2 6.7
[方案設計]同學們設計方案逐一加以驗證：
①
將產(chǎn)生的氣體收集到小試管中，做爆鳴氣實驗
將產(chǎn)生的氣體收集到小試管中，做爆鳴氣實驗
；
②
將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液匯總，觀察是否褪色
將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液匯總，觀察是否褪色
．
[討論交流]你覺得還可以通過什么操作驗證Al和Cu的活動性
分別取銅片和鋁片，加入稀鹽酸中觀察
分別取銅片和鋁片，加入稀鹽酸中觀察
．

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（2013?江西模擬）甲醇是一種很好的燃料，工業(yè)上用CH4和H2O為原料，通過下述反應Ⅰ和Ⅱ來制備甲醇．
（1）將1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入反應室（容積為100L），在一定條件下發(fā)生反應：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）…I．CH4的轉化率與溫度、壓強的關系如圖．
①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min，則用H2表示的平均反應速率為
0.003mol/（L?min）
0.003mol/（L?min）
．
②圖中的P1
＜
＜
P2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃時平衡常數(shù)為
2.25×10-4
2.25×10-4
．
③該反應的△H
＞
＞
0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在壓強為0.1MPa條件下，將a mol CO與3amol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0
Ⅱ．
①若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
BD
BD
．
A．升高溫度                        B．將CH3OH（g）從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大       D．再充入1mol CO和3mol H2
②為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中．
實驗編號 T（℃） n（CO）/n（H2） p（MPa）
l 150
1
3
 0.1
2 n
1
3
 5
3 350 m 5
A．則上表中剩余的實驗條件數(shù)據(jù)：a=
150
150
、b=
1
3
1
3
．
B．根據(jù)反應Ⅱ的特點，右上圖是在壓強分別為0.1MPa和5MPa下CO的轉化率隨溫度變化的曲線圖，請指明圖中的壓強Px=
0.1
0.1
MPa．

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甲醇可作為燃料電池的原料．以CH4和H2O為原料，通過下列反應反應來制備甲醇．
反應I：CH4 （g）+H2O （g）=CO （g）+3H2 （g）△H=+206.0kJ?mol-1
反應II：CO （g）+2H2 （g）=CH3OH （g）△H=-129.0kJ?mol-1
（1）CH3OH （g）和H2（g）反應生成CH4（g）與H2O（g）的熱化學方程式為
CH3OH （g）+H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-77.0 kJ?mol-1
CH3OH （g）+H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-77.0 kJ?mol-1
．
（2）將1.0mol CH4和2.0mol H2O （ g ）通入容積固定為10L的反應室，在一定條件下發(fā)生反應I，測得在一定的壓強下CH4的轉化率與溫度的關系如圖1．
①假設100℃時達到平衡所需的時間為5min，則用H2表示該反應的平均反應速率為
0.03 mol?L-1?min-1
0.03 mol?L-1?min-1
．
②100℃時反應I的平衡常數(shù)為
2.25×10-2
2.25×10-2
．
③可用來判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志有
A D
A D
．（填字母）
A．CO的含量保持不變                  
B．容器中CH4濃度與CO濃度相等
C．容器中混合氣體的密度保持不變       
D．3V正（CH4）=V逆（H2）
（3）按照反應II來生成甲醇，按照相同的物質的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖2所示．下列說法正確的是
C
C

A．溫度：T1＞T2＞T3
B．正反應速率：ν（a）＞ν（c）； ν（b）＞ν（d）
C．平衡常數(shù)：K（a）＞K（c）； K（b）=K（d）
D．平均摩爾質量：M（a）＜M（c）； M（b）＞M（d）
（4）工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法之一為：甲醇蒸汽重整法．該法中的一個主要反應為CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g），此反應能自發(fā)進行的原因是
該反應是一個熵增的反應
該反應是一個熵增的反應
．
（5）甲醇對水質會造成一定的污染，有一種電化學法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化．實驗室用圖3裝置模擬上述過程：
①寫出陽極電極反應式
Co2+-e-=Co3+
Co2+-e-=Co3+
．
②寫出除去甲醇的離子方程式
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+
．
③若3圖裝置中的電源為甲醇-空氣-KOH溶液的燃料電池，則電池負極的電極反應式為：
CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
．

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