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        1. 工業(yè)上采用乙苯與CO2脫氫生產(chǎn)重要化工原料苯乙烯

          其中乙苯在CO2氣氛中的反應可分兩步進行

          (1)上述乙苯與CO2反應的反應熱△H為________________________。
          (2)①乙苯與CO2反應的平衡常數(shù)表達式為:K=______________________。
          ②下列敘述不能說明乙苯與CO2反應已達到平衡狀態(tài)的是_____________________。
          a.v(CO)=v(CO)                   b.c(CO2)=c(CO)
          c.消耗1mol CO2同時生成1molH2O      d.CO2的體積分數(shù)保持不變
          (3)在3L密閉容器內(nèi),乙苯與CO2的反應在三種不同的條件下進行實驗,乙苯、CO2的起始濃度分別為1.0mol/L和3.0mol/L,其中實驗I在T1℃、0.3MPa,而實驗II、III分別改變了實驗其他條件;乙苯的濃度隨時間的變化如圖I所示。

          ①實驗I乙苯在0~50min時的反應速率為_______________。
          ②實驗II可能改變條件的是__________________________。
          ③圖II是實驗I中苯乙烯體積分數(shù)V%隨時間t的變化曲線,請在圖II中補畫實驗Ⅲ中苯乙烯體積分數(shù)V%隨時間t的變化曲線。
          (4)若實驗I中將乙苯的起始濃度改為1.2mol/L,其他條件不變,乙苯的轉(zhuǎn)化率將(填“增大”、“減小”或“不變”),計算此時平衡常數(shù)為_____________________。

          (16分)(1)-166kJ/mol(2分)
          (2)     bc(每空2分 共4分)
          (3)①0.012mol/(L?min)    ②加入催化劑  
          (每空2分共6分)
          (4)減。2分)    0.225 (2分)

          解析試題分析:(1)觀察三個熱化學方程式,發(fā)現(xiàn)已知焓變的A+B可以得到乙苯與二氧化碳的反應,根據(jù)蓋斯定律,則乙苯與二氧化碳反應的焓變=△H1+△H2=[(—125)+(—41)]kJ/mol=—166kJ/mol;(2)①觀察乙苯與二氧化碳反應的化學方程式,發(fā)現(xiàn)各組分都是氣體,系數(shù)都是1,則該反應的平衡常數(shù)K=[c(C6H5CH=CH2)?c(CO) ?c(H2O)]/[c(C6H5CH2CH3) ?c(CO2)];②同一種物質(zhì)表示的正反應速率等于逆反應速率,說明已達平衡,故a錯誤;雖然各組分的變化濃度之比等于化學方程式中系數(shù)之比,但是各組分的平衡濃度之比不一定等于化學方程式中系數(shù)之比,因此二氧化碳和一氧化碳濃度相等時反應不一定達到平衡,故b正確;二氧化碳和水的系數(shù)之比等于1∶1,消耗1molCO2同時生成1molH2O,說明不同物質(zhì)的正反應速率等于化學方程式中系數(shù)之比,缺少逆反應速率,因此不能說明達到平衡,故c正確;二氧化碳是反應物,其體積分數(shù)逐漸減小,若保持不變,說明反應已達平衡,故d錯誤;(3)①觀察圖I,0~50min內(nèi)△c(乙苯)=(1.0—0.4)mol/L=0.6mol/L,由于v=△c/△t,則v(乙苯)= 0.6mol/L÷50min=0.012mol/(L?min);②對比圖I、圖II,發(fā)現(xiàn)I→II時,單位時間內(nèi)乙苯的變化濃度增大,說明反應速率加快,但是平衡時乙苯的濃度相等,說明平衡沒有移動;由于乙苯與二氧化碳的反應是氣體體積增大的放熱反應,根據(jù)濃度、壓強、溫度和催化劑對化學平衡的影響規(guī)律推斷,實驗II可能改變的條件是加入催化劑;③同理,推斷實驗I→III時,反應速率增大,平衡向逆反應方向移動,說明改變的條件是升高溫度,因此畫出的曲線滿足以下幾個要點:起點與實驗I相同,未達平衡前,實驗III的反應速率比I大,平衡后苯乙烯的體積分數(shù)比實驗I的;(4)增大乙苯的濃度,雖然平衡右移,乙苯的變化濃度增大,但是乙苯的起始濃度也增大,且變化濃度增大的程度小于起始濃度增大的程度,因此乙苯的轉(zhuǎn)化率減;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度改變無關(guān),因此實驗I中各組分的平衡濃度計算出的平衡常數(shù)就是此時的平衡常數(shù),依題意可知實驗I反應中各組分的起始、變化、平衡濃度,則:
          C6H5CH2CH3(g)+CO2(g) C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(g)
          起始濃度/ mol?Lˉ1            1.0       3.0             0         0      0
          變化濃度/ mol?Lˉ1            0.6       0.6            0.6        0.6     0.6
          平衡濃度/ mol?Lˉ1            0.4       2.4            0.6        0.6     0.6
          K=[c(C6H5CH=CH2)?c(CO) ?c(H2O)]/[c(C6H5CH2CH3) ?c(CO2)]="(" 0.6×0.6×0.6)/( 0.4×2.4)=0.225。
          考點:考查化學反應大題,涉及蓋斯定律、平衡常數(shù)表達式、化學平衡狀態(tài)、平均反應速率、外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響、化學反應速率和化學平衡圖像、平衡常數(shù)計算等。

          練習冊系列答案
          相關(guān)習題

          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應為:
          Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H= -28.5 kJ·(mol-1
          (1)已知:C(石墨)+CO2(g)2CO(g) △H=" +" 172.5 kJ·mol-1
          則反應:Fe2O3(S) +3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g) △H=        kJ·mol-1
          (2)冶煉鐵反應  Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H=-28.5 kJ·mol-1的平衡常數(shù)表達式K=          ,溫度降低后,K值          .(填“增大”、“不變”或“減小”)。
          (3)在ToC時,該反應的平衡常數(shù)K=27,在1L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應經(jīng)過一段時間后達到平衡.

           
          Fe2 O3
          CO
          Fe
          CO2
          甲容器
          1.0 mol
          1.0 mol
          1.0 mol
          1.0 mol
          乙容器
          1.0 mol
          2.0 mol
          1.0 mol
          1.0 mol
           
          ①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為
          ②下列說法正確的是      (填字母)。
          a.乙容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率小于甲容器
          b.甲、乙容器中,CO2的平衡濃度之比為2:3
          c.當容器內(nèi)氣體壓強保持不變時,標志反應達到平衡狀態(tài)
          d.當容器中氣體密度保持不變時,標志反應達到平衡狀態(tài)
          (4)鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎,請回答鋼鐵腐蝕與防護過程中的有關(guān)問題。
          ①下列哪個裝置可防止鐵棒被腐蝕   (填編號)。

          ②在實際生產(chǎn)中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如圖:A電極對應的金屬是     (寫元素名稱),B電極的電極反應式是       。
          ③鍍層破損后,鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕,請簡要說明原因                       

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          科目:高中化學 來源: 題型:問答題

          (12分) (1)已知:蒸發(fā)1 mol Br2(l)需要吸收的能量為 30 kJ,其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

          物質(zhì)
          H2(g)
          Br2(g)
          HBr(g)
          1 mol分子中化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ
          436
          200
          369
          H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=       
          (2)常溫下,將pH均為2的氫溴酸、乳酸(α—羥基丙酸)稀釋100倍后,有一種酸的pH=4。請寫出乳酸鈉溶液中的水解離子方程式:                           。
          (3)常溫下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液分別滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HBr溶液和20.00 mL0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液,得到2條滴定曲線,如圖所示:
          ①根據(jù)圖1和圖2判斷,滴定HBr溶液的曲線是             (填“圖1”或“圖2”);
          ②a=      mL;
          ③c(Na)=c(CH3COO)的點是     點;
          ④E點對應溶液中離子濃度由大到小的順序為              。

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          科目:高中化學 來源: 題型:問答題

          依據(jù)事實,寫出下列反應的熱化學方程式。
          (1)1molC2H4(g)與適量O2(g)反應生成CO2(g)和H2O(l),放出1411kJ熱量。
          (2)1molC2H5OH(l)與適量O2(g)反應生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ熱量。
          (3)2molAl(s)與適量O2(g)反應生成Al2O3(s),放出1669.8kJ熱量。

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          科目:高中化學 來源: 題型:計算題

          碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應用非常廣泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一種理想,更是一種值得期待的新的生活方式。
          (1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。
          ①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)  ΔH1= +489.0 kJ/mol
          C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)   ΔH2=+172.5 kJ/mol
          則CO還原Fe2O3的熱化學方程式為                                        ;
          ②氯化鈀(PdCl2)溶液常被應用于檢測空氣中微量CO。PdCl2被還原成單質(zhì),反應的化學方程式為                                                ;
          (2)將兩個石墨電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入C3H8和O2構(gòu)成丙烷燃料電池。
          ①負極電極反應式是:                                            ;
          ②某同學利用丙烷燃料電池設計了一種電解法制取Fe(OH)2的實驗裝置(如下圖所示),通電后,溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀,且較長時間不變色。下列說法中正確的是          (填序號)

          A.電源中的a一定為正極,b一定為負極
          B.可以用NaCl溶液作為電解液
          C.A、B兩端都必須用鐵作電極
          D.陰極發(fā)生的反應是:2H++2e=H2
          (3)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應:CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):

          實驗組
          溫度/℃
          起始量/mol
          平衡量/mol
          達到平衡所需時間/min
          H2O
          CO
          CO2
          1
          650
          2
          4
          1.6
          5
          2
          900
          1
          2
          0.4
          3
          3
          900
          1
          2
          0.4
          1
           
          ①該反應的正反應為          (填“吸”或“放”)熱反應;
          ②實驗2中,平衡常數(shù)K=          ;
          ③實驗3跟實驗2相比,改變的條件可能是                (答一種情況即可);
          (4)將2.4g碳在足量氧氣中燃燒,所得氣體通入100mL 3.0mol/L的氫氧化鈉溶液中,完全吸收后,溶液中所含離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序                   。

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          科目:高中化學 來源: 題型:計算題

          多晶硅(硅單質(zhì)的一種)被稱為“微電子大廈的基石”,制備中副產(chǎn)物以SiCl4為主,它環(huán)境污染很大,能遇水強烈水解,放出大量的熱。研究人員利用SiCl4水解生成的鹽酸和鋇礦粉(主要成分為BaCO3,且含有鐵、鎂等離子)制備BaCl2·2H2O,工藝流程如下:

          已知:
          ①常溫下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分別是3.4、12.4
          ②BaCO3的相對分子質(zhì)量是197;BaCl2·2H2O的相對分子質(zhì)量是244
          回答下列問題:
          (1)SiCl4發(fā)生水解反應的化學方程式為_______________________________________
          (2)用H2還原SiCl4蒸汽可制取純度很高的硅,當反應中有1mol電子轉(zhuǎn)移時吸收59KJ熱量,則該反  應的熱化學方程式為_____________________________________________
          (3)加鋇礦粉并調(diào)節(jié)pH=7的目的是①               ,②               
          (4)過濾②后的濾液中Fe3+濃度為          (濾液溫度25℃,Ksp[Fe(OH)3]=2.2×10-38
          (5)生成濾渣A的離子方程式__________________________________________
          (6)列式計算出10噸含78.8% BaCO3的鋇礦粉理論上最多能生成BaCl2·2H2O的質(zhì)量為多少噸?

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          科目:高中化學 來源: 題型:計算題

          I.高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應為:
          Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)             △H
          (1)已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨)="2Fe(s)" + 3CO(g)   △H1
          ②C(石墨)+ CO2(g) = 2CO(g)  △H2
          則△H___________________(用含△H、△H2的代數(shù)式表示)。
          (2)高爐煉鐵反應的平衡常數(shù)表達式K=____________________________。
          (3)在某溫度時,該反應的平衡常數(shù)K=64,在2L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應經(jīng)過一段時間后達到平衡。

           
          Fe2O3
          CO
          Fe
          CO2
          甲/mol
          1.0
          1.0
          1.0
          1.0
          乙/mol
          1.0
          1.5
          1.0
          1.0
           
          ①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為_______________________。
          ②下列說法正確的是____________________(填編號)。
          A.若容器壓強恒定,反應達到平衡狀態(tài)
          B.若容器內(nèi)氣體密度恒定,反應達到平衡狀態(tài)
          C.甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的
          D.增加Fe2O3就能提高CO的轉(zhuǎn)化率
          II.納米MgO可用尿素與氯化鎂合成。某小組研究該反應在溫度為378~398K時的反應時間、反應物配比等因素對其產(chǎn)率的影響。請完成以下實驗設計表:
          編號
          溫度/K
          反應時間/h
          反應物物質(zhì)的量配比
          實驗目的

          378
          4
          3∶1
          實驗②和④探究________
          ______________________
          實驗②和__________探究
          反應時間對產(chǎn)率的影響。

          378
          4
          4∶1

          378
          3
          _______

          398
          4
          4∶1
           
          下圖為溫度對納米MgO產(chǎn)率(曲線a)和粒徑(曲線b)的影響,請歸納出溫度對納米MgO制備的影響規(guī)律(寫出一條):                                                                           
          ___________________________________________。

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          科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

          50 mL 0.50 mol·L-1鹽酸與50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和反應的反應熱。
          回答下列問題:
          (1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃儀器是            。

          (2)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是                                     
          (3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和反應的反應熱的數(shù)值       (填“偏大” “偏小”或“無影響”)。
          (4)實驗中改用55 mL 0.50 mol·L-1鹽酸跟50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,所放出的熱量       (填“相等”或“不相等”)。
          (5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和反應的反應熱數(shù)值會       (填“偏大”“偏小”或“無影響”)

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          科目:高中化學 來源: 題型:單選題

          下列關(guān)于化學反應限度的說法中正確的是(   )

          A.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時,就是這個反應在該條件下所能達到的限度
          B.當一個可逆反應進行到平衡狀態(tài)時,這個反應的正向反應速率和逆向反應速率為零
          C.平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài),因為反應物和生成物的濃度不再改變
          D.化學反應的限度不可以通過改變條件而發(fā)生改變

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