工業(yè)上高純硅可以通過下列反應制。篠iCl4(g)+ 2H2(g)  Si (s)+ 4HCl(g) -236kJ
完成下列填空:
(1)在一定溫度下進行上述反應,若反應容器的容積為2L,H2的平均反應速率為0.1mol/(L·min),3min后達到平衡,此時獲得固體的質(zhì)量      g。
(2)該反應的平衡常數(shù)表達式K=            ?梢酝ㄟ^_______使K增大。
(3)一定條件下,在密閉恒容容器中,能表示上述反應一定達到化學平衡狀態(tài)的是       。
a.2v(SiCl4)=v(H2)                 
b.斷開4molSi-Cl鍵的同時,生成4molH-Cl鍵
c.混合氣體密度保持不變
d.c(SiCl4):c(H2):c(HCl)=1:2:4
(4)若反應過程如圖所示,縱坐標表示氫氣、氯化氫的物質(zhì)的量(mol),橫坐標表示時間(min),若整個反應過程沒有加入或提取各物質(zhì),則第1.5分鐘改變的條件是______,第3分鐘改變的條件是__________,各平衡態(tài)中氫氣轉(zhuǎn)化率最小的時間段是_____________ 。
(本題共8分,33題2分,其余1分)
(1)8.4
(2)K=c(HCl)4/c(SiCl4)·c(H2)2,升溫。
(3)ac
(4)減壓,升溫(且加催化劑),1—1.5分鐘

試題分析:(1)m(Si)=1/2n(H2)M(Si)=1/2×0.1mol/(L·min)×2L×3miin×28g/mol=8.4g
(2)Si為固體,所以K=c(HCl)4/c(SiCl4)·c(H2)2,因為正反應為吸熱反應,升溫平衡向右移動,K增大。
(3)a、正、逆速率相等,正確;b、斷開4molSi-Cl鍵說明反應了1molSiCl4,生成4molH-Cl鍵說明生成4molHCl,都是正反應反應方向,不能說明達到平衡狀態(tài);c、混合氣體密度保持不變,說明氣體質(zhì)量不變,達到平衡狀態(tài),正確;d、各物質(zhì)的濃度之比與是否平衡無關(guān),錯誤。
(4)1.5分鐘H2物質(zhì)的量逐漸減小,HCl物質(zhì)的量逐漸增大,曲線斜率減小,說明平衡向正反應方向移動,化學反應速率變小,所以改變的條件是減小壓強;第3分鐘平衡向正反應方向移動,化學反應速率變大,改變的條件是升溫(且加催化劑);因為兩次平衡都是向右移動,所以氫氣轉(zhuǎn)化率最小的時間段為第一次平衡時間段:1—1.5分鐘。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列圖像能正確地表達可逆反應3A(g)+B(g)2C(g)(△H<0)的是

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(1)固定和利用CO2能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。某科學實驗將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如右圖所示(實線)。圖中數(shù)據(jù)a(1,6)代表的意思是:在l min時H2的物質(zhì)的量是6mol。

①下列時間段平均反應速率最大的是__________,最小的是______________。
A.0~1minB.1~3minC.3~8minD.8~11min
②僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示,曲線Ⅰ對應的實驗改變的條件是________,曲線Ⅱ?qū)膶嶒灨淖兊臈l件是_________。
(2)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時,等量的CO2和H2O(g)在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖所示。在0~30 h內(nèi),CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)從大到小的順序為                  。反應開始后的12小時內(nèi),在第___________種催化劑的作用下,收集的CH4最多。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

甲酸甲酯水解反應方程式為:HCOOCH3 + H2O  HCOOH + CH3OH – Q(Q>0)
某小組通過實驗研究該反應(反應過程中體積變化忽略不計)。反應體系中各組分的起始量如下表。甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率在溫度T1下隨反應時間(t)的變化如下圖:
組分
物質(zhì)的量/mol
HCOOCH3
1.00
H2O
1.99
HCOOH
0.01
CH3OH
0.52
 
 
(1)上述反應的平衡常數(shù)表達式為K=_______________________。
(2)計算15~20min范圍內(nèi):甲酸甲酯的減少量為          mol,甲酸甲酯的平均反應速率為    mol/min;80~90min范圍內(nèi)甲酸甲酯的平均反應速率為___________ mol/min。
(3)依據(jù)以上數(shù)據(jù),推斷該反應在10min后反應速率迅速加快的原因:         。
(4)其他條件不變,提高溫度為T2,在答題卡框圖中畫出溫度T2下甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率隨反應時間變化的預期結(jié)果示意圖。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

科學家一直致力于“人工固氨”的新方法研究。目前合成氨技術(shù)原理為:N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)+92.4 kJ/mol673K,30MPa下,上述合成氨反應中n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關(guān)系如右圖所示。

(1)下列敘述正確的是
A.點a的正反應速率比點b的大
B.點c處反應達到平衡
C.點d和點e處的n (N2)相同
D.773K,30MPa 下,反應至t2時刻達到平衡,則n(NH3)比圖中e點的值大
(2)在容積為2.0 L恒容得密閉容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),673K、30MPa下達到平衡時,NH3的體積分數(shù)為20%。該條件下,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常數(shù)值為:___。
(3)K值越大,表明反應達到平衡時(    )。
A. H2的轉(zhuǎn)化率一定越高    B.NH3的產(chǎn)量一定越大
C.正反應進行得越完全    D.化學反應速率越大
(4)1998年希臘亞里斯多德大學的兩位科學家采用高質(zhì)子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+),實現(xiàn)了高溫、常壓下高轉(zhuǎn)化率的電解合成氨。其實驗裝置如圖。陽極的電極反應為:H2-2e→2H+,則陰極的電極反應為:_____________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的原理為 CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH <0 。500 ℃時,在體積為1 L的固定容積的密閉容器中充入1mol CO2、3mol H2,測得CO2濃度與CH3OH 濃度隨時間的變化如圖所示,從中得出的結(jié)論錯誤的是
A.曲線X可以表示CH3OH(g) 或H2O(g) 的濃度變化
B.從反應開始到10min時,H2的反應速率v(H2)=0.225mol/(L﹒min)
C.平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為75%
D.500 ℃時該反應的平衡常數(shù)K=3

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

鉛及其化合物工業(yè)生產(chǎn)及日常生活具有非常廣泛的用途。
(1)瓦紐科夫法熔煉鉛,其相關(guān)反應的熱化學方程式如下:
2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g) ΔH=" a" kJ/mol
PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g)  ΔH=" b" kJ·mol-1
PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g) ΔH=" c" kJ·mol-1
反應3PbS(s) + 6O2(g) = 3PbSO4(s) ΔH="kJ" ·mol-1(用含a,b ,c的代數(shù)式表示)。
(2)還原法煉鉛,包含反應PbO(s)+CO(g) Pb(s) + CO2(g) ΔH,該反應的平衡常數(shù)的對數(shù)值與溫度的關(guān)系如下表
溫度
300
727
1227
lgK
6.17
2.87
1.24
 
①該還原反應的△H0(選填:“>”“<”“=”)。
②當IgK=1且起始時只通入CO(PbO足量),達平衡時,混合氣體中CO的體積分數(shù)為            。
(3)引爆導彈、核武器的工作電源通常Ca/PbSO4熱電池,其裝置如圖所示,該電池正極的電極反應式為               。

(4)PbI2:可用于人工降雨。取一定量的PbI2固體,用蒸餾水配制成t℃飽和溶液,準確移取25.00mLPbI2飽和溶液分次加入陽離子交換樹脂RH+(發(fā)生:2RH++PbI2=R2Pb+2H++2I-),用250ml潔凈的錐形瓶接收流出液,最后用蒸餾水淋洗樹脂至流出液呈中性,將洗滌液一并盛放到錐形瓶中(如圖)。加入酚酞指示劑,用0.0025mol·L-1NaOH溶液滴定,當達到滴定終點時,用去氫氧化鈉溶液20.00mL。可計算出t℃時PbI2 Ksp為               。

(5)鉛易造成環(huán)境污染,水溶液中的鉛存在形態(tài)主要有6種,它們與pH關(guān)系如圖所示,含鉛廢水用活性炭進行處理,鉛的去除率與pH關(guān)系如圖所示。


①常溫下,pH=6→7時,鉛形態(tài)間轉(zhuǎn)化的離子方程式為                                
②用活性炭處理,鉛的去除率較高時,鉛主要應該處于        (填鉛的一種形態(tài)的化學式)形態(tài)。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

在80℃時,將0.4mol的四氧化二氮氣體充入2L已抽空的固定容積的密閉容器中,隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析,得到如下數(shù)據(jù):
時間(s)
C(mol/L)
 
0
 
20
 
40
 
60
 
80
 
100
C(N2O4
0.20
a
0.10
c
d
e
C(NO2
0.00
0.12
b
0.22
0.22
0.22
反應進行至100s后將反應混合物的溫度降低,發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺。
請回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為                  ,正反應是         (填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)20s時,N2O4的的濃度為      mol/L,0~20s內(nèi)N2O4的平均反應速率為           。
(3)在80℃時該反應的平衡常數(shù)K值為          (保留2位小數(shù))。
(4)在其他條件相同時,該反應的K值越大,表明建立平衡時            。
A、N2O4的轉(zhuǎn)化率越高                 B、NO2的產(chǎn)量越大
C、N2O4與NO2的濃度之比越大          D、正反應進行的程度越大

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反應研究影響反應速率的因素,離子方程式為:2MnO4+5H2C2O4+6H=2Mn2+10CO2↑+8H2O。一實驗小組欲通過測定單位時間內(nèi)生成CO2的速率,探究某種影響化學反應速率的因素,設(shè)計實驗方案如下(KMnO4溶液已酸化):

實驗序號
A溶液
B溶液

20 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液
30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液

20 mL 0.2 mol·L-1H2C2O4溶液
30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液
(1)該實驗探究的是      因素對化學反應速率的影響。相同時間內(nèi)針筒中所得CO2的體積大小關(guān)系是            (填實驗序號)。
(2)若實驗①在2 min末收集了4.48 mL CO2(標準狀況下),則在2 min末,c(MnO4)=_______mol·L-1。(假設(shè)混合溶液體積為50 mL)
(3)除通過測定一定時間內(nèi)CO2的體積來比較反應速率,本實驗還可通過測定      來比較化學反應速率。
(4)小組同學發(fā)現(xiàn)反應速率總是如下圖,其中t1t2時間內(nèi)速率變快的主要原因可能是:①產(chǎn)物Mn2是反應的催化劑、②      

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