(3)Al(OH)3
+
AlO2+H+H2O,欲使c(H)增大,则平衡正向移动,但A、C都能与
-++
H反应,则B、D为可选项,虽然加入HCl、NaHSO4时,平衡逆向移动,但外加试剂中含有H++
,使c(H)增大。
答案:(1)11.2 (2)ACE
(3)Al(OH)3
H+AlO2+H2O BD
+
-
11.(2015·北京海淀模拟)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(°C) 平衡总压强(kPa) 平衡气体总浓度(×10mol·L-1) -315.0 5.7 2.4 20.0 8.3 3.4 25.0 12.0 4.8 30.0 17.1 6.8 35.0 24.0 9.4 (1)可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是________。 A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变
(2)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量将________(填“增加”、“减小”或“不变”)。
(3)氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH________0,熵变ΔS________0(填“>”“<”或“=”)。
解析:(1)A项中未指明其速率是代表正反应速率还是逆反应速率,且倍数关系也不正确;该反应中NH2COONH4为固体,当压强或气体密度不变时,反应达到平衡状态,B、C两项能说明是平衡状态;由于得到的气体中NH3与CO2的体积比恒为2∶1,且体系中只有这两种气体,故NH3的体积分数始终不变,D项不能说明是平衡状态。
(2)该反应的正反应是气体体积增大的反应,缩小容器体积即增大气体的压强,平衡逆向移动,固体质量增大。
(3)由表中可看出,随着温度的升高气体的总浓度越来越大,即升高温度,平衡正向移动,该反应为吸热反应,即ΔH>0;反应体系中NH2COONH4为固体,而NH3、CO2为气体,该反应的正反应为熵增加反应,即ΔS>0。
答案:(1)BC (2)增大 (3)> >
12.(2015·江苏启东市调研)在容积为2 L的密闭容器内,T ℃时发生反应:mA(g)+
nB(g) pD(g)+qE(s) ΔH<0(m、n、p、q为最简比例的整数)。反应过程如图所示:
(1)反应开始至达到平衡时,用D表示该反应速率为________。 (2)该反应的化学平衡常数K的数值为________(保留至两位小数)。 (3)下列措施能增大B的转化率的是________。 A.再加入2 mol A和1 mol B B.保持体积不变通入1 mol B C.移出部分物质D
D.再加入2 mol A、1 mol B和0.6 mol D (4)在T ℃时,相同容器中,若开始时加入0.2 mol A、0.8 mol B、0.9 mol D、0.5 mol E反应,达到平衡后,A的浓度________0.2 mol/L(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 解析:(1)平衡时生成了0.6 mol D,则v(D)=0.6 mol/(2 L×3 min)=0.1 mol/(L·min)。(2)根据图中数据可以写出化学方程式为2A(g)+B(g)
3D(g)+E(s),平衡后的浓度
分别为c(A)=0.2 mol/L,c(B)=0.4 mol/L,c(D)=0.3 mol/L,E为固体,不考虑浓度,
32
则平衡常数为c(D)/[c(A)·c(B)]=1.69。(3)若再加入0.8 mol A和1 mol B时,平衡不移动,B的转化率不变,在此基础上再通入1.2 mol A,则平衡正向移动,B的转化率增大,A选项正确;通入B物质,尽管平衡向正反应方向移动,但B的转化率减小,B选项错误;移出部分物质D,平衡正向移动,B的转化率增大,C选项正确;若0.6 mol D转化后,相当于再加入2.4 mol A和1.2 mol B,根据A选项的考虑方法可知D选项正确。(4)将题中加入量转换成反应物,知相当于加入0.8 mol A、1.1 mol B和0.2 mol E(固体,不影响平衡)。与起始相比增加0.1 mol B,平衡右移,A的浓度减小。
答案:(1)0.1 mol/(L·min) (2)1.69 (3)ACD
(4)小于 温度不变,平衡常数不变,若加入0.8 mol A、1.0 mol B,平衡浓度则与图中A浓度相同,题中投入量相当于加入0.8 mol A、1.0 mol B后再加入0.1 mol B,平衡正向移动
13.(2015·湖南衡阳六校联考)如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。
(1)科学家利用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2,在一定条件下反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。
①从反应开始到3 min时,氢气的平均反应速率v(H2)=________________________。 ②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是
________________________________________________________________________。
A.在原容器中再充入1 mol CO2 B.在原容器中再充入1 mol H2 C.在原容器中充入1 mol He
D.使用更有效的催化剂 E.缩小容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离出
(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料,其热化学反应方程式为2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=a kJ·mol,在一定压强下,
-1
测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。
温度(K) CO2转 化率(%) 500 600 700 800 n(H2)/n(CO2) 1.5 2 3 45 60 83 33 43 62 20 28 37 12 15 22
①上述反应的a__________0(填“大于”或“小于”)。
②恒温下,向反应体系中加入固体催化剂,则反应产生的热量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③
增
大
n(H2)n(CO2)
的值,则生成乙醇的物质的量
________________________________________________________________________
(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。
0.25
解析:(1)①从反应开始到3 min时,v(CO2)=(1.00 mol-0.5 mol)÷2 L÷3 min=
3mol·L·s,根据反应的化学方程式:CO2+3H2
-1
-1
-1
-1
CH3OH+H2O,化学计量数之比等于
化学反应速率之比,则v(H2)=0.25 mol·L·min。②在原容器中再充入1 mol H2,平衡右移;缩小容器的容积,压强增大,平衡右移;将水蒸气从体系中分离出,减小了水蒸气的浓度,平衡右移。
(2)①上述反应中,升高温度,CO2的转化率降低,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,a<0。②恒温下,向反应体系中加入固体催化剂,反应产生的热量不变,催化剂不能使平衡移动,不改变ΔH的大小。
-1-1
答案:(1)①0.25 mol·L·min ②BEF (2)①小于 ②不变 ③不能确定
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