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19.金屬鎳具有優良的物理和化學特性,是高技術產業的重要原料.
羰基法提純鎳涉及的反應為:Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)4(g)
①當溫度升高時,$\frac{c[Ni(CO)_{4}]}{c(CO)}$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達到平衡狀態的是bd(填代號)

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

分析 ①當溫度升高時,$\frac{c[Ni(CO)_{4}]}{c(CO)}$減小,可知升高溫度,平衡逆向移動;
②a.反應向正向進行生成氣體Ni(CO)4密度增大;
b.反應向正向進行,CO濃度減小,速率減小,當CO正反應速率不變時說明反應掉的CO速率等于生成CO的速率,反應達到平衡狀態;
c.該反應是放熱反應,一定量的粗鎳和CO加入一恒壓密閉容器中,開始時反應正向進行,焓變發生改變;
d.一定量的粗鎳和CO加入一恒壓密閉容器中,反應正向進行,CO轉化率升高,達到平衡時,消耗的CO等于生成的CO,故轉化率保持不變;
平衡常數只與溫度有關,溫度不變化,平衡常數不變;
根據給出條件可求出用Ni(CO)4表示的3s內反應速率,然后依據反應速率之比等于方程式計量系數之比求出v(CO).

解答 解:①當溫度升高時,$\frac{c[Ni(CO)_{4}]}{c(CO)}$減小,可知升高溫度,平衡逆向移動,可知正反應為放熱反應,所以△H<0,故答案為:<;
②a.反應向正向進行,CO氣體減少,生成氣體Ni(CO)4密度增大,故a錯誤;
b.反應向正向進行,CO濃度減小,速率減小,當CO正反應速率不變時說明反應掉的CO速率等于生成CO的速率,反應達到平衡狀態,故b正確;
c.該反應是放熱反應,一定量的粗鎳和CO加入一恒壓密閉容器中,開始時反應正向進行,焓變發生改變,故c錯誤;
d.一定量的粗鎳和CO加入一恒壓密閉容器中,反應正向進行,CO轉化率升高,達到平衡時,消耗的CO等于生成的CO,故轉化率保持不變,故d正確;
平衡常數只受溫度影響,所以溫度不變化,平衡常數K不變;
v(Ni(CO)4)=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.6mol}{1L}}{3s}$=0.2mol•L-1•s-1,V(CO):V(Ni(CO)4)=4:1,可知v(CO)=0.8mol•L-1•s-1
故答案為:bd;不變;0.8mol•L-1•s-1

點評 本題考查化學平衡計算、反應熱與焓變、平衡移動,為高頻考點,把握焓變、K及平衡移動、圖象分析為解答的關鍵,側重分析與應用能力的考查,注意圖象與平衡判定為解答的難點,題目難度不大.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

9.10ml0.3mol/l H2SO4加入20ml的Ba(OH)2溶液中和后溶液呈中性,則Ba(OH)2的物質的量濃度是0.15mol/L.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.在自來水消毒和工業上砂糖、油脂的漂白與殺菌過程中,亞氯酸鈉(NaClO2)發揮著重要的作用.下圖是生產亞氯酸鈉的工藝流程圖:

已知:①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當條件下可結晶析出NaClO2•3H2O;
②常溫下,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=6.3×10-36;Ksp(PbS)=8×10-28
③Ⅲ裝置中電解硫酸鈉溶液,陽極區生成氧氣同時產生硫酸,陰極區生成氫氣同時產生氫氧化鈉.
(1)I中發生反應的離子方程式為SO32-+2ClO3-+2H+=2C1O2+SO42-+H2O.
(2)從濾液中得到NaClO2•3H2O晶體的所需操作依次是bdc(填寫序號).
a.蒸餾   b.蒸發濃縮   c.過濾   d.冷卻結晶    e.灼燒
(3)印染工業常用亞氯酸鈉(NaClO2)漂白織物,漂白織物時真正起作用的是HClO2.表是25℃時HClO2及幾種常見弱酸的電離平衡常數:
弱酸HClO2HFH2CO3H2S
Ka/mol•L-11×10-26.3×10-4K1=4.30×10-7
K2=5.60×10-11
K1=9.1×10-8
K2=l.1×10-12
①常溫下,物質的量濃度相等的NaClO2、NaF、NaHCO3、Na2S四種溶液的pH由大到小的順序為pH(Na2S)>pH(NaHCO3)>pH(NaF)>pH(NaClO2) (用化學式表示);
②Na2S是常用的沉淀劑.某工業污水中含有等濃度的Cu2+、Fe2+、Pb2+離子,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是CuS;常溫下,當最后一種離子沉淀完全時(該離子濃度為10-5mol•L-1)此時體系中的S2-的濃度為6.3×10-13mol/L.
(4)Ⅲ裝置中若生成氣體a的體積為1.12L(標準狀況),則轉移電子的物質的量為0.2mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.氨在國民生產中占有重要的地位.工業合成氨的反應為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol.請回答下列問題:
(1)表明合成氨反應處于平衡狀態的是cd(填字母)
a.2v(NH3)>3v(H2)b.c(N2)=c(H2)>c(NH3
c.單位時間內有3molH-H鍵斷裂,同時有6molN-H鍵斷裂    
d.恒溫恒容時,容器內壓強不變
e.恒溫恒容時,容器內混合氣體的彌補不變
(2)在一定條件下的密閉容器中,該反應達到平衡,既要加快反應速率,又要提高H2的轉化率,可以采取的措施有c(填字母)
a.升高溫度     b.分離出液態氨氣    c.增加N2濃度     d.增加H2濃度
(3)已知在400℃時,N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常數K=0.5,則NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的平衡常數表達式為K=$\frac{c({N}_{2})•{c}^{3}({H}_{2})}{{c}^{2}(N{H}_{3})}$,數值為2.
(4)有兩個密閉容器A和B,A容器保持恒容,B容器爆出恒壓,起始時向容積相等的A、B中分別通入等量的NH3氣體,均發生反應:2NH3(g)?3H2(g)+N2(g).則:
①達到平衡所需的時間:t(A)<t(B),平衡時,NH3的轉化率:a(A)<a(B) (填“>”、“=”或“<”).
②達到平衡后,在兩容器中分別通入等量的氦氣.A中平衡向不移動,B中平衡向向正反應方向移動.(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”、“不”).
(5)在三個相同容器中各充入1molN2和3molH2,在不同條件下反應并達到平衡,氨的體積分數[Ψ(NH3)]隨時間變化的曲線如圖所示.下列說法中正確的是b(填字母,下同).

a.圖Ⅰ可能是不同壓強對反應的影響,且p2>p1
b.圖Ⅱ可能是同溫同壓下不同催化劑對反應的影響,且催化劑性能1>2
c.圖Ⅲ可能是不同溫度對反應的影響,且T1>T2

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

14.下列各組離子能在指定溶液中,大量共存的是(  )
A.含大量SO2的溶液中:NH4+、F-、HCO3-、ClO-
B.能使淀粉碘化鉀試紙變藍的溶液:Cl-、Na+、S2-、NH4+
C.$\frac{{k}_{w}}{c({H}^{+})}$=10-13mol/L的溶液中:Al3+、Fe3+、NO3-、ClO4-
D.滴入KSCN溶液顯紅色的溶液中:NO3+、Na+、AlO2-、K+

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.某無色溶液能使pH試紙變藍色,則在該溶液中可能大量共存的離子組是(  )
A.Cl-、HCO3-、Ba2+、Na+B.SO42-、CH3COO-、Al3+、Cu2+
C.Na+、K+、NO3-、OH-D.Na+、Fe2+、Cl-、NO3-

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.下列說法在一定條件下可以實現的是(  )
①酸性氧化物與堿發生反應②弱酸與鹽溶液反應可以生成強酸③沒有水生成,也沒有沉淀和氣體生成的復分解反應④兩種酸溶液充分反應后的溶液體系為中性 ⑤有單質參加的非氧化還原反應⑥兩種氧化物反應的產物有氣體.
A.①②③④⑤⑥B.①②⑤⑥C.①②③⑤D.①②③⑤⑥

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

2.PCl5(g)一定條件下可以轉化成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表示該反應的平衡常數.
則PCl5(g)═P(s)+$\frac{5}{2}$Cl2(g)該反應的△H=△H1+△H2(用△H1、△H2表示),反應的平衡常數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生反應:2PCl3(g)═2P(s)+3Cl2(g)
測得數據如下表:
時間/min010203040
n(PCl3)/mol42.8211
并測得反應達到平衡時熱量變化數值為Q,反應平衡常數為K,PCl3轉化率為α.
①0~30min時,用Cl2表示該反應的反應速率為0.15mol/(L.min);平衡時,PCl3轉化率α=75%;該溫度下反應的平衡常數K=91.125.
②其它條件保持不變,若上述反應在恒壓條件下進行反應,達平衡時測得熱量變化數值、平衡常數、PCl3轉化率分別為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),則上述平衡反應正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移動.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

3.標準狀況下,將V L A氣體(摩爾質量為M g/mol)溶于0.3L水中,所得溶液密度為ρ g/mL,則此溶液物質的量濃度為$\frac{1000ρV}{VM+6720}$mol/L. (用含ρ、V、M的代數式表示,化簡到最簡整數比)

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