(17分)降低太氣中CO2含量及有效開發(fā)利用CO2,是科學(xué)家研究的重要課題。
(1)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為:
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.4kJ·mol-1
①某溫度下,將2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入體積可變的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),改變壓強(qiáng)和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化如下表所示。

則Pl      P3(填“>”“<”或“=”,下同)。若T1、Pl,T3、P3時(shí)平衡常數(shù)分別為K1、K3,
則K1     K3。T1、Pl時(shí)H2的平衡轉(zhuǎn)化率為         
②一定條件下,t上述反應(yīng)在密閉容器中達(dá)平衡。當(dāng)僅改變影響反應(yīng)的一個(gè)條件,引起的下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是____      。
A.反應(yīng)物的濃度降低        B.容器內(nèi)壓強(qiáng)增大
C.正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率    D.化學(xué)平衡常數(shù)K增大   
(2)碳酸氫鉀溶液加水稀釋,       (填“增大”“不變”或“減小”)。用碳酸鉀溶液吸收空氣中CO2,當(dāng)溶渡呈中性時(shí),下列關(guān)系或說法正確的是        。
A.c(K+)=2c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3
b.c(HCOc(CO
c.降低溫度,c(H+)·c(OH)不變
(3)向盛有FeCl3溶液的試管中滴加少量碳酸鉀溶液,立即產(chǎn)生氣體,溶液顏色加深,用激光筆照射能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為                      

(17分)
(1)① > (2分) < (2分)57.14%(2分)② c d(2分)
(2)減。3分)  b(3分)
(3)2Fe3++3CO32?+3H2O=2Fe(OH)3(膠體)+3CO2↑(3分)

解析試題分析:(1)①相同溫度下,P1時(shí)CH3OCH3物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于P3時(shí)CH3OCH3物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),根據(jù)化學(xué)方程式,加壓平衡向右移動(dòng),所以P1 >P3;T3時(shí)CH3OCH3物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于T1時(shí)CH3OCH3物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以K1<K3;根據(jù)“三段式”進(jìn)行計(jì)算,設(shè)生成的CH3OCH3的物質(zhì)的量為x,則
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
起始物質(zhì)的量(mol)   2         6             0             0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol)  2x        6x             x            3x   
平衡物質(zhì)的量(mol) 2— 2x    6—6x           x            3x 
則x/(8-4x)=0.1,解得x=0.5714,H2的平衡轉(zhuǎn)化率=6x/6×100% =57.14%
②a、生成物的濃度也可能降低,如增大體積,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),錯(cuò)誤;b、如果加入惰性氣體使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大,平衡不移動(dòng),錯(cuò)誤;c、正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng),正確;d、化學(xué)平衡常數(shù)K增大,說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng),正確。
(2)碳酸氫鉀溶液加水稀釋,HCO3?的電離平衡向右移動(dòng),所以c(HCO3?)/c(CO32?)減。灰?yàn)镵2CO3和KHCO3溶液呈堿性,所以當(dāng)溶渡呈中性時(shí),CO2過量,溶液的溶質(zhì)為KHCO3和H2CO3,故b項(xiàng)正確,根據(jù)電荷守恒可得c(K+)=2c(CO)+c(HCO),故a項(xiàng)錯(cuò)誤,降低溫度,水的電離平衡向左移動(dòng),c(H+)·c(OH)減小,c項(xiàng)錯(cuò)誤。
(3)產(chǎn)生氣體,溶液顏色加深,用激光筆照射能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),說明生成了CO2氣體和Fe(OH)3膠體,所以離子方程式為:2Fe3++3CO32?+3H2O=2Fe(OH)3(膠體)+3CO2↑。
考點(diǎn):本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)、電離平衡、離子濃度比較、離子方程式的書寫、化學(xué)計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(17分)研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí),涉及如下反應(yīng):
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)  K1  ?H < 0 (I)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)               K2  ?H < 0 (II)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K=         (用K1、K2表示)。
(2)為研究不同條件對(duì)反應(yīng)(II)的影響,在恒溫條件下,向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min時(shí)反應(yīng)(II)達(dá)到平衡。測得10min內(nèi)v(ClNO)=7.5×10-3mol?L-1?min-1,則平衡后n(Cl2)=          mol,NO的轉(zhuǎn)化率а1=       。其它條件保持不變,反應(yīng)(II)在恒壓條件下進(jìn)行,平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率а2        а1(填“>”“<”或“=”),平衡常數(shù)K2           (填“增大”“減小”或“不變”。若要使K2減小,可采用的措施是                             。
(3)實(shí)驗(yàn)室可用NaOH溶液吸收NO2,反應(yīng)為2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液與0.2mol NO2恰好完全反應(yīng)得1L溶液A,溶液B為0.1mol?L?1的CH3COONa溶液,則兩溶液中c(NO3?)、c(NO2-)和c(CH3COO?)由大到小的順序?yàn)?u>                   。(已知HNO2的電離常數(shù)Ka=7.1×10-4mol?L?1,CH3COOH的電離常數(shù)K a=1.7×10-5mol?L?1,可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是             
a.向溶液A中加適量水       b.向溶液A中加適量NaOH
c.向溶液B中加適量水       d.向溶液B中加適量NaOH

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(6分)將6molA氣體和2molB氣體在2L密閉容器中混合并在一定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。若經(jīng)5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),容器內(nèi)的壓強(qiáng)變小,并知D的平均反應(yīng)速率為0.2mol/(L?min),請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />①x的數(shù)值為      ;  ②A的平均反應(yīng)速率為            ; ③5min時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為         。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)
含硫化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途。
(1)對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0,下列研究目的和圖示相符的是       
(填序號(hào))

序號(hào)
A
B
C
D
目的
壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響
溫度對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響
增加O2濃度對(duì)速率的影響
濃度對(duì)平衡常數(shù)的影響
圖示




(2)在5000C有催化劑存在的條件下,向容積為2L的甲乙兩個(gè)密閉容器中均充入2molSO2和1molO2。甲保持容積不變,乙保持壓強(qiáng)不變,充分反應(yīng)后,均達(dá)平衡狀態(tài),此時(shí)SO3的體積分?jǐn)?shù)甲
      乙。(填“>”“<”或“="”" )
(3)向2L的甲容器中充入2molSO2、1molO2,測得SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如下圖所示。

Ⅰ.在T1溫度下,反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí),v     v。(填“>”“<”或“="”" )
Ⅱ.T3溫度下,平衡時(shí)測得反應(yīng)放出的熱量為Q1,在相同溫度下若再向容器中通入2molSO2、1molO2,重新達(dá)到平衡,測得反應(yīng)又放出熱量Q2 。則下列說法中正確的是          。(填序號(hào))
A.相同溫度下新平衡時(shí)容器中的壓強(qiáng)是原平衡時(shí)的兩倍
B.Q2一定大于Q1
C.新平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率一定大于80%
 
(4)在甲容器中充入一定量的SO2和1.100molO2,在催化劑作用下加熱,當(dāng)氣體的物質(zhì)的量減少0.315mol時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)測得氣體壓強(qiáng)為反應(yīng)前的82.5%,則SO2的轉(zhuǎn)化率為                   
。5)若用氫氧化鈉溶液吸收SO2氣體恰好得到酸式鹽,已知該酸式鹽溶液呈弱酸性,則溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?u>                           。(用離子濃度符號(hào)表示)
 (6)一定溫度下,用水吸收SO2氣體,若得到pH=5的H2SO3溶液,則溶液中亞硫酸氫根離子和亞硫酸根離子的物質(zhì)的量濃度之比為                。(已知該溫度下H2SO3的電離常數(shù):Ka1=1.0×10-2mol/L,Ka2=6.0×10-3mol/L)

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(6分)將6molA氣體和2molB氣體在2L密閉容器中混合并在一定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。若經(jīng)5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),容器內(nèi)的壓強(qiáng)變小,并知D的平均反應(yīng)速率為0.2mol/(L?min),請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />①x的數(shù)值為      ;  ②A的平均反應(yīng)速率為            ; ③5min時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為         

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(15分)含鉻污水處理是污染治理的重要課題。污水中鉻元素以Cr2O72-和CrO42-形式存在,常見除鉻基本步驟是:

(1)加酸可以使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-: 2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O
若常溫下pH=1溶液中Cr2O72-濃度為0.1 mol?L-1,Cr2O72-濃度是CrO42-濃度的10倍,該化學(xué)平衡常數(shù)K=      。
(2)六價(jià)鉻的毒性大約是三價(jià)鉻的100倍,二氧化硫還原法是在酸性溶液中通SO2將Cr2O72-還原,反應(yīng)的離子方程式為                                 。而后再加堿將Cr3+沉淀,已知常溫下Ksp[Cr(OH)3] =10-32,要使c(Cr3+)降低到10-5mol?L-1,溶液的pH應(yīng)升高到    。
(3)電解還原法是利用電解產(chǎn)生的Fe2+將Cr2O72-還原為Cr3+.電解裝置所用的電極材料是碳棒和鐵片,其中鐵片連接直流電源的      極。
(4)Cr(OH)3為綠色粘性沉淀,類似于Al(OH)3既溶于酸又能溶于強(qiáng)堿溶液。Cr(OH)3溶于稀硫酸的化學(xué)方程式為                                                    。往100.00mL 0.1000 mol?L-1CrCl3溶液滴加1.000mol?L-1NaOH溶液, 請(qǐng)畫出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系圖:

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煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。
(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)  CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1一定溫度下,在一個(gè)容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是             (填字母,下同)
A.容器中的壓強(qiáng)不變
B.1 mol H—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2 mol H—O鍵
C.v(CO)=v(H2O)
D.c(CO)=c(H2)
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):

實(shí)
驗(yàn)



/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
2
4
1.6
2.4
5
2
900
1
2
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
 
①該反應(yīng)的逆反應(yīng)為       (填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。
②若實(shí)驗(yàn)3要達(dá)到與實(shí)驗(yàn)2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等),且t<3 min,則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是                                       (用含a、b的數(shù)學(xué)式表示)。
(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g),如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量(單位為kJ·mol-1)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2, 下列措施中能使 c(CH3OH)增大的是                   

A.升高溫度
B.充入N2(g),使體系壓強(qiáng)增大
C.將H2O(g)從體系中分離出來
D.再充入0.5 mol CO2和1.5 mol H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

t ℃時(shí),將3 mol A和1 mol B氣體通入體積為2 L的密閉容器中(容積不變),發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)。2 min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(溫度不變),剩余了0.8 mol B,并測得C的濃度為0.4 mol·L1,請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài),生成C的平均反應(yīng)速率為________。
(2)x=________;平衡常數(shù)K=________。
(3)若繼續(xù)向原平衡混合物的容器中通入少量氦氣(假設(shè)氦氣和A、B、C都不反應(yīng))后,化學(xué)平衡________(填寫字母序號(hào))。
A.向正反應(yīng)方向移動(dòng)
B.向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
C.不移動(dòng)
(4)若向原平衡混合物的容器中再充入a mol C,在t ℃時(shí)達(dá)到新的平衡,此時(shí)B的物質(zhì)的量為n(B)=________mol。

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