苯乙烷(C8H10)可生產(chǎn)塑料單體苯乙烯(C8H8),其反應(yīng)原理是:C8H10(g)?C8H8(g)+H2(g)△H=120kJ?mol-1
某溫度下,將0.40mol苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測(cè)定不同時(shí)間該容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量,得到數(shù)據(jù)如下表:
時(shí)間/min010203040
n(C8H10)/mol0.400.300.24n2n3
n(C8H8)/mol0.000.10n10.200.20
(1)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí),該段時(shí)間內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是
 

(2)該溫度下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是
 

(3)若保持其他條件不變,用0.50mol H2(g)和0.50mol C8H8(g)合成C8H10(g),當(dāng)有30kJ熱量放出時(shí),該反應(yīng)中H2的轉(zhuǎn)化率是
 
.此時(shí),該合成反應(yīng)是否達(dá)到了平衡狀態(tài)?
 
(填“是”或“否”),且正反應(yīng)速率
 
逆反應(yīng)速率(填大于、小于或等于)
(4)對(duì)于反應(yīng)C8H10(g)?C8H8(g)+H2(g),下列說(shuō)法正確的是
 

A、恒溫恒容條件下C8H10(g)和C8H8(g)生成速率相等能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B、壓強(qiáng)增大該反應(yīng)的平衡常數(shù)也增大
C、在恒溫恒壓條件下,有2mol C8H10(g)在容器中完全反應(yīng),該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△H1,另有4mol C8H10(g)在容器中完全反應(yīng),該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△H2,則△H2=2△H1
考點(diǎn):化學(xué)平衡的計(jì)算
專題:
分析:(1)根據(jù)v=
△c
△t
計(jì)算;
(2)30min到40min時(shí),n(C8H8)不再變化,說(shuō)明30min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算公式計(jì)算;
(3)轉(zhuǎn)化率=
消耗量
起始量
×100%;根據(jù)
c(C8H10)
c(C8H8)c(H2)
和平衡常數(shù)K比較大小,判斷平衡移動(dòng)方向;
(4)A、恒溫恒容條件下C8H10(g)和C8H8(g)生成速率相等,說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
B、平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),壓強(qiáng)增大該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變;
C、反應(yīng)熱只與反應(yīng)物和生成物有關(guān),和量無(wú)關(guān).
解答: 解:(1)將0.40mol苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng),20min后,剩余0.24mol,減少了0.16mol,
           C8H10(g)?C8H8(g)+H2(g)
起始(mol) 0.40        0       0
變化(mol) 0.16        0.16    0.16
20min(mol) 0.24        0.16    0.16
v(H2)=
△c
△t
=
0.16mol
2L
20min
=0.004mol/(L?min)
故答案為:0.004mol/(L?min);
(2)C8H10(g)?C8H8(g)+H2(g)
起始(mol/L) 0.20        0        0
變化(mol/L) 0.10      0.10      0.10
30min(mol/L) 0.10       0.10      0.10
化學(xué)平衡常數(shù)K=
c(C8H8)?c(H2)
c(C8H10)
=
0.10×0.10
0.10
=0.1;
故答案為:0.1;
(3)根據(jù)C8H10(g)?C8H8(g)+H2(g)△H=120kJ?mol-1,可知 C8H8(g)+H2(g)?C8H10(g)△H=-120kJ?mol-1,有30kJ熱量放出時(shí),消耗的H2量為0.25mol,所以氫氣轉(zhuǎn)化率=
消耗量
起始量
×100%=
0.25mol
050mol
×100%=50%;
根據(jù)(2)計(jì)算平衡常數(shù)=0.1,知 C8H8(g)+H2(g)?C8H10(g)的平衡常數(shù)為10,
              C8H8(g)+H2(g)?C8H10(g)
起始(mol/L) 0.25      0.25    0
變化(mol/L) 0.125     0.125   0.125
某時(shí)刻(mol/L) 0.125     0.125   0.125
c(C8H10)
c(C8H8)c(H2)
=
0.125
0.125×0.125
=8<10,反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài),向正方向移動(dòng),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率;
故答案為:50%;否;大于;
(4)對(duì)于反應(yīng)C8H10(g)?C8H8(g)+H2(g),
A、恒溫恒容條件下C8H10(g)和C8H8(g)生成速率相等,說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A正確;
B、平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),壓強(qiáng)增大該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變,故B錯(cuò)誤;
C、反應(yīng)熱只與反應(yīng)物和生成物有關(guān),和量無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤.
故答案為:A.
點(diǎn)評(píng):本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算問(wèn)題,題目難度中等,本題易錯(cuò)點(diǎn)為(4),注意平衡常數(shù)只與溫度有關(guān).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

最新研究發(fā)現(xiàn),用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水具有工藝流程簡(jiǎn)單、電耗較低等優(yōu)點(diǎn),其原理是使乙醛分別在陰、陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸,總反應(yīng)為:2CH3CHO+H2O═CH3CH2OH+CH3COOH.
實(shí)驗(yàn)室中,以一定濃度的乙醛-Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液,模擬乙醛廢水的處理過(guò)程,其裝置示意圖如圖1所示.

(1)若以甲醇燃料電池為該電解的直流電源,燃料電池中的電解液是氫氧化鈉溶液,則燃料電池中b極的電極反應(yīng)式為
 
.電池工作一段時(shí)間后,氫氧化鈉溶液物質(zhì)的量濃度
 
(填變大,變小或不變)
(2)電解過(guò)程中,兩極除分別生成乙酸和乙醇外,均產(chǎn)生無(wú)色氣體.
陽(yáng)極電極反應(yīng)如下:①4OH--4e-═O2↑+2H2O
 

(3)已知:乙醛、乙醇的沸點(diǎn)分別為20.8℃、78.4℃.從電解后陰極區(qū)的溶液中分離出乙醇粗品的方法是
 

(4)若直流電源使用新型的熔融碳酸鹽燃料電池(MCFS),該電池以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì),操作溫度為650℃,在此溫度下以鎳為催化劑,以煤氣(CO、H2的體積比為1:1)直接作燃料,其工作原理如圖2所示.
①B極發(fā)生
 
(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電極反應(yīng)式
 

②以此電池電解足量的CuSO4溶液,當(dāng)電池消耗1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氧氣時(shí),則陰極產(chǎn)物的質(zhì)量為
 
 g.加入一定量的
 
可以讓CuSO4溶液回復(fù)原狀.
A、CuO     B、Cu(OH)2      C、CuCO3     D、Cu.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在1.0L密閉容器中放入0.10molA(g),在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng)A(g)?B(g)+C(g)△H=+85.1kJ?mol-1反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見(jiàn)表:
時(shí)間t/h0124816202530
總壓強(qiáng)p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53
回答下列問(wèn)題:
(1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)采取的措施為
 

(2)由總壓強(qiáng)P和起始?jí)簭?qiáng)P0計(jì)算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達(dá)式為
 
.平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為
 
,列式并計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)K
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列物質(zhì)中,不屬于合成材料的是( 。
A、塑料B、棉花
C、合成纖維D、合成橡膠

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

室溫下,pH=2的某酸HnA(A為酸根)與pH=12的某堿B(OH)m等體積混合,混合液的pH變?yōu)?
(1)寫(xiě)出生成正鹽的化學(xué)式
 

(2)該鹽中存在著一定能水解的離子,該離子水解的離子方程式為
 
;
(3)簡(jiǎn)述該混合液呈堿性的原因.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)示意圖不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?/div>
A、
探究不同催化劑對(duì)H2O2分解速率影響
B、
探究溫度對(duì)2NO2?N2O4平衡影響
C、
驗(yàn)證Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+平衡狀態(tài)變化
D、
驗(yàn)證鈉和水反應(yīng)的熱效應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某一反應(yīng)體系中存在下列6種物質(zhì):NO、FeSO4、Fe(NO33、HNO3、Fe2(SO43,和H2O.已知存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系:HNO3→NO,請(qǐng)完成下列各題:
(1)該反應(yīng)的還原劑是
 

(2)反應(yīng)中1mol氧化劑
 
(填“得到”或“失去”)
 
 mol電子.
(3)當(dāng)有0.1mol HNO3被還原,此時(shí)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO的體積是
 
   L.
(4)完成反應(yīng)的方程式:
 
+
 
=
 
+
 
+
 
+
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某化學(xué)興趣小組欲設(shè)計(jì)使用如下裝置探究:銅和一定量的濃硝酸反應(yīng)是否有一氧化氮產(chǎn)生.(假設(shè)氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況,導(dǎo)氣管中氣體體積忽略不計(jì),且忽略反應(yīng)中的溶液體積變化)

試回答下列問(wèn)題:
(1)銅粉的作用是
 
;
(2)在銅和濃硝酸反應(yīng)前,擠壓打氣球,經(jīng)A、B、C反應(yīng)后,進(jìn)入D中的氣體是
 
(填化學(xué)式),進(jìn)行此步操作時(shí)應(yīng)關(guān)閉
 
,打開(kāi)
 
 (填k1、k2或k3);
(3)關(guān)閉k1、k2,打開(kāi)k3,由分液漏斗向D中滴加濃硝酸.待Cu和濃硝酸反應(yīng)結(jié)束后,再通過(guò)分液漏斗向D中加入CCl4至滿.則D中一定發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:
 

(4)E裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
;從E裝置所得溶液中取出25.00mL,用0.1000mol/L的NaOH溶液進(jìn)行中和,當(dāng)恰好呈中性時(shí)消耗NaOH溶液18.00mL,若實(shí)驗(yàn)測(cè)得F裝置所收集到的氣體體積為139.00mL,則氣體的成分為
 
(填化學(xué)式),則銅和一定量的濃硝酸反應(yīng)有
 
 mL NO生成.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列說(shuō)法中,正確的是( 。
A、反應(yīng)產(chǎn)物的總能量大于反應(yīng)物的總能量時(shí),△H<0
B、在其他外界條件不變的情況下,使用催化劑,可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向
C、△H<0、△S>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行
D、一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的△H僅與反應(yīng)的起始狀態(tài)和反應(yīng)的最終狀態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)

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