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14.在一定的溫度下,1L的密閉容器中通入H2和I2各0.016mol,發生如下反應:H2(g)+I2(g)?2HI(g).一段時間后達到平衡,測得數據如下:
t/min2479
n(I2)/mol0.0120.0110.0100.010
請回答:
(1)2min內,v(H2)=0.002mol/(L•min).
(2)下列能證明該反應已經達到平衡的是BC.
A.v(H2)=v(HI)                            B.混合氣體的顏色不再發生變化
C.混合氣體中各組分的物質的量不再發生變化    D.混合氣體的密度不再發生變化
(3)該溫度下反應的化學平衡常數的數值是1.44.
(4)H2的平衡轉化率是37.5%.
(5)溫度降低時,該反應的平衡常數增大,則正反應是放熱.(填“放熱”或“吸熱”)反應.
(6)一定可以提高平衡體系中HI百分含量的措施是A.
A.降低高溫度      B.增大H2濃度      C.加入催化劑       D.降低壓強.

分析 (1)根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v(I2),再利用速率之比等于化學計量數之比計算v(H2);
(2)可逆反應到達平衡時,同種物質表示的正逆速率相等,各組分的濃度、含量保持不變,由此衍生的其它一些物理量不變,注意判斷平衡的物理量應隨反應進行發生變化,該物理量由變化到不再變化說明到達平衡;
(3)7min處于平衡狀態,平衡時碘為0.01mol,計算平衡時各組分濃度 代入K=$\frac{{c}^{2}(HI)}{c({H}_{2})×c({I}_{2})}$計算;
(4)計算消氫氣的物質的量,氫氣轉化率=$\frac{反應的氫氣物質的量}{氫氣起始物質的量}$×100%;
(5)溫度降低時,該反應的平衡常數增大,說明平衡向正反應方向移動,降低溫度平衡向放熱反應移動;
(6)A.降低高溫度平衡正向移動,HI的物質的量增大,混合氣體總物質的量不變;
B.增大H2濃度平衡正向移動,但HI的含量不一定增大;
C.加入催化劑不影響平衡移動;
D.反應前后氣體的體積不變,降低壓強平衡不移動.

解答 解:(1)2min內,v(I2)=$\frac{\frac{(0.016-0.012)mol}{1L}}{2min}$=0.002mol/(L.min),速率之比等于化學計量數之比,則v(H2)=v(I2)=0.002mol/(L.min),
故答案為:0.002;
(2)A.應是2v(H2)=v(HI)時反應處于平衡狀態,故A錯誤;
 B.混合氣體的顏色不再發生變化,說明碘蒸汽的濃度不變,反應到達平衡,故B正確;
C.混合氣體中各組分的物質的量不再發生變化,說明到達平衡,故C正確;
D.混合氣體總質量不變,容器的容器不變,混合氣體的密度始終不變,故D錯誤,
故選:BC;
(3)7min處于平衡狀態,平衡時碘為0.01mol,則:
                       H2(g)+I2(g)?2HI(g)
起始量(mol/L):0.016  0.016    0
變化量(mol/L):0.006  0.006    0.012
平衡量(mol/L):0.01   0.01     0.012
平衡常數K=$\frac{{c}^{2}(HI)}{c({H}_{2})×c({I}_{2})}$=$\frac{0.01{2}^{2}}{0.01×0.01}$=1.44,故答案為:1.44;
(4)消氫氣的物質的量為0.016mol-0.01mol=0.006mol,則氫氣轉化率=$\frac{0.006mol}{0.016mol}$×100%=37.5%,
故答案為:37.5%;
(5)溫度降低時,該反應的平衡常數增大,說明平衡向正反應方向移動,降低溫度平衡向放熱反應移動,
故答案為:放熱;
(6)A.降低高溫度平衡正向移動,HI的物質的量增大,混合氣體總物質的量不變,HI百分含量增大,故A正確;
B.增大H2濃度平衡正向移動,但HI的含量不一定增大,故B錯誤;
C.加入催化劑加快反應速率,不影響平衡移動,HI百分含量不變,故C錯誤;
D.反應前后氣體的體積不變,降低壓強平衡不移動,HI百分含量不變,故D錯誤,
故選:A.

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、平衡狀態判斷、反應速率計算、平衡常數等,難度不大,注意對基礎知識的理解掌握.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

4.用含有A1203、SiO2和少量FeO•xFe2O3的鋁灰制備A12(SO43•18H2O.,
工藝流程如下(部分操作和條件略):
Ⅰ.向鋁灰中加入過量稀H2SO4,過濾:
Ⅱ.向濾液中加入過量KMnO4溶液,調節溶液的pH約為x;
Ⅲ.加熱,產生大量棕色沉淀,靜置,上層溶液呈紫紅色:
Ⅳ.加入MnSO4至紫紅色消失,過濾;Ⅴ.濃縮、結晶、分離,得到產品.
(1)將MnO4-氧化Fe2+的離子方程式補充完整:
1MnO4-+5Fe2++8H+=1Mn2++5Fe3++4H2O
(2)已知:生成氫氧化物沉淀的pH(注:金屬離子的起始濃度為0.1mol•L-1
Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3
開始沉淀時3.46.31.5
完全沉淀時4.78.3/
常溫下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,㏒2=0.3.通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol•L-1時就認為沉淀完全.試計算將溶液的pH調至3.3時Fe3+轉化為Fe(OH)3而沉淀完全.
(3)己知:一定條件下,MnO4-可與Mn2+反應生成MnO2
①向Ⅲ的沉淀中加入濃HCl并加熱,能說明沉淀中存在MnO2的現象是生成黃綠色氣體.
②Ⅳ中加入MnS04的目的是除去過量的MnO4-

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

5.一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料,生產中產生的廢料數量可觀,廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在;鈷以Co2O3•CoO的形式存在,吸附在鋁箔的單面或雙面;鋰混雜于其中.
從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如圖1:

(1)過程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al,反應的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑.
(2)過程Ⅲ得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸鈉溶液在產生Al(OH)3時起重要作用,請寫出該反應的離子方程式2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑.
(3)碳酸鈉溶液在過程Ⅲ和IV中所起作用有所不同,請寫出在過程Ⅳ中起的作用是調整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀為CoCO3
(4)在Na2CO3溶液中存在多種粒子,下列各粒子濃度關系正確的是BCD(填序號).
     A c(Na+)=2c(CO32-
     B c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-
     C c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+
     D c(OH-)-c(H+)═c(HCO3-)+2c(H2CO3
(5)CoO溶于鹽酸可得粉紅色的CoCl2溶液.CoCl2含結晶水數目不同而呈現不同顏色,利用藍色的無水CoCl2吸水變色這一性質可制成變色水泥和顯隱墨水.如圖2是粉紅色的CoCl2•6H2O晶體受熱分解時,剩余固體質量隨溫度變化的曲線,A物質的化學式是CoCl2•2H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

2.反應4A(g)+5B(g)═4C(g)+6D(g),在5L的密閉容器中進行,半分鐘后,C的物質的量增加了0.30mol.下列敘述正確的是(  )
A.容器中含D物質的量至少為0.45 mol
B.A的平均反應速率是0.010 mol•L-1•s-1
C.容器中A、B、C、D的物質的量之比一定是4:5:4:6
D.容器中A的物質的量一定增加了0.30 mol

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.在一個2L的恒容密閉容器中發生反應:A(s)+4B(g)═C(g)+3D(g),10min末,B的物質的量減少2mol,下列有關該反應的表述中正確的是(  )
A.0-10min內,用A表示的平均反應速率是0.05mol•L-1•min-1
B.0-10min內,用B表示的平均反應速率是0.01mol•L-1•min-1
C.分別用B、C、D表示反應的速率,其比值是4:3:1
D.隨著反應的進行,容器內氣體壓強始終保持不變

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.某學校化學興趣小組以在不同的溫度下淀粉遇碘變藍色的快慢為背景來研究溫度對化學反應速率影響.具體研究過程:
1、反應原理:NaHSO3首先和KIO3反應先產生碘離子,NaHSO3消耗完碘離子再和過量的KIO3溶液反應生成I2.在實驗的過程中,發現當NaHSO3完全消耗即有I2析出,即淀粉變藍.請寫出此反應過程的離子方程式:3HSO3-+IO3-=I-+SO42-+3H+、IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O.
2、探究溫度對化學反應速率的影響:
已知NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過量KIO3氧化,根據I2析出所需時間可以求得NaHSO3的反應速率.實驗如下:將濃度均為0.020mol•L-1NaHSO3(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0mL混合,記錄10~55℃間溶液變藍時間,55℃時未觀察到溶液變藍,實驗結果如圖所示.據圖分析討論:
(1)興趣小組對于55℃時未觀察到溶液變藍原因進行了猜測:
假設一:此溫度下,亞硫酸氫鈉分解;
假設二:沒有生成單質碘;
假設三:淀粉變質;

(2)由圖分析:溫度的變化與溶液變藍時間的關系是:40℃以前,溫度越高,反應速率越快,40℃后溫度越高,變色時間越長,反應速率越慢.
(3)圖中b、c兩點對應的NaHSO3反應速率為v(b)小于v(c)(填大于、小于或等于).
(4)圖中a點對應的NaHSO3反應平均速率為5.0×10-5mol•L-1•s-1
(5)根據圖象分析,你認為淀粉能否作為檢驗碘單質的試劑?簡述理由:溫度高于40℃時,淀粉易糊化,不宜在高于40℃的條件下作指示劑..

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.化學鏈燃燒是一種新型燃燒技術,該技術是由載氧體、燃料反應器和空氣反應器組成.現用載氧體CaSO4代替O2與燃料CO反應,既可提高燃燒效率,又能得到高純CO2,其原理示意圖(圖1)如下:

燃料反應器中涉及反應如下(反應①為主反應,反應②和③為副反應):
①$\frac{1}{4}$CaSO4(s)+CO(g)═$\frac{1}{4}$CaS(s)+CO2(g)△H1=-47.3kJ?mol-1
②CaSO4(s)+CO(g)═CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H2=+210.5kJ?mol-1
③2CO(g)═C(s)+CO2(g)△H3=-172.4kJ?mol-1
空氣反應器中涉及反應④:CaS(s)+2O2(g)?CaSO4(s)△H4
請回答下列問題:
(1)反應②在高溫下能自發進行的理由是反應②的△S>0,△H>0,而△G=△H-T△S<0反應自發進行,故高溫下能自發進行.
(2)已知CO的標準燃燒熱為-285.8kJ?mol-1,則△H4=-954kJ?mol-1
(3)圖2為燃料反應器中涉及反應的平衡常數的對數lgK隨反應溫度T的變化曲線;圖3為不同溫度下CO初始體積百分數與平衡時固體產物中CaS質量百分數的關系曲線

①降低燃料反應器中SO2生成量的措施有B;
A.CaSO4投入燃料反應器前加以粉碎      B.在合適的溫度區間內控制較低的反應溫度
C.提高CO的初始體積百分數            D.提高反應體系的溫度
②當lgK<0時,說明相應溫度下某反應的程度小,此溫度下可以忽略該反應.則燃料反應器中宜控制的溫度范圍是650℃~900℃;
③向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO,反應 ①、②于900℃達到平衡,則SO2的平衡濃度為0.01mol•L-1
(4)如果用甲烷燃料替代CO,則燃料反應器中主反應的化學方程式為CaSO4(s)+CH4(g)═2CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g).

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.由兩種烴組成的混合氣體2L與足量的氧氣充分反應后生成5LCO2、6LH2O(所有體積都在120℃測定),則這兩種混合氣體的可能組成是(  )
A.C2H4、C3H8B.CH4、C3H8C.CH4、C4H10D.C2H2、C3H8

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

4.已知實驗室制取C12的反應為:MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,又已知Pb的化合價只有+2、+4,且+4價的Pb具有強氧化性,也能氧化濃鹽酸生成C12
(1)寫出PbO2與濃鹽酸反應的化學方程式PbO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbCl2+Cl2↑+2H2O,其中表現還原性的HCl與表現酸性的HCl的物質的量之比為1:1.
(2)PbO2不穩定,隨溫度升高按下列順序逐步分解:PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.若加熱分解后所得到的固體全部為Pb3O4,現將a molPbO2加熱分解,則加熱過程中放出O2$\frac{22.4a}{3}$L(標準狀況下);
(3)已知PbSO4不溶于水,但可溶于醋酸銨溶液,反應方程式如下:PbSO4+2CH3COONH4═(CH3COO)2Pb+(NH42SO4
①PbSO4與CH3COONH4能進行反應的原因是符合了復分解反應條件之一的生成了難電離物質或弱電解質,現將Na2S溶液與醋酸鉛溶液混合有沉淀生成,則其反應的離子方程式應為(CH3COO)2 Pb+S2-=PbS↓+2CH3COO-
②已知+2價Sn的化合物具有強還原性.等物質的量的PbO2和SnO的混合物溶于過量的稀硫酸中,溶液中存在的主要金屬陽離子是D(填序號).
A.Pb2+         B.Pb4+          C.Sn2+         D.Sn4+

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同步練習冊答案
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