Cl2合成有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HC1。4HCl+O22Cl2+2H2O，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
完成下列填空：
（1）該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=            ；若反應(yīng)容器的容積為2L，8min后達(dá)到平衡，測得容器內(nèi)物質(zhì)由2.5mol減少至2.25mol，則HCl的平均反應(yīng)速率為      mol/L? min。
（2）若該反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，下列敘述正確的是    。
a．v (HCl)="2" v(Cl2)                       
b．4v正(HCl)= v逆(O2) 
c．又加入1mol O2，達(dá)新平衡時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率增大
d．分離出H2O，達(dá)新平衡時(shí)，v正(HCl)增大
（3）下圖是該反應(yīng)兩種投料比[n (HCl):n (O2)分別為4:1和2:1 ] 下，反應(yīng)溫度對(duì)HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。下列敘述正確的是       。

a．該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
b．其他條件不變，升高溫度，平衡常數(shù)K值增大
c．若平衡常數(shù)K值變大，達(dá)新平衡前v逆始終減小
d．若平衡常數(shù)K值變大，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
（4）投料比為4:1、溫度為400℃時(shí)，平衡混合物中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是       。

（1） (1分)      0.0625mol/L?min （1分）
（2）a  c（2分）
（3）a  d（2分）
（4）0.3529（0.353、0.35均可）（2分）

解析試題分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)方程式4HCl+O22Cl2+2H2O可知，該反應(yīng)的平衡常數(shù)；8min后達(dá)到平衡，測得容器內(nèi)物質(zhì)由2.5mol減少至2.25mol，則：
4HCl+O22Cl2+2H2O 物質(zhì)的量減少△n
4mol                      1mol
n（HCl）           2.5mol－2.25mol＝0.25mol
所以n(HCl)＝0.25mol×4＝1mol
則c(HCl)＝1mol÷2L＝0.5mol/L
故v(HCl)＝0.5mol/L÷8min＝0.0625mol/（L?min）
（2）a．平衡時(shí)不同物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v(HCl)＝2v(Cl2)，因此a正確；b．4v正(HCl)＝v逆(O2)，即4v正(HCl): v逆(O2)＝1:4，不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比4：1，反應(yīng)未到達(dá)平衡，向逆反應(yīng)進(jìn)行，故b錯(cuò)誤；c．加入1mol O2，氧氣的濃度增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，HCl的轉(zhuǎn)化率增大，故c正確； d．分離出H2O，生成的濃度降低，達(dá)新平衡時(shí)，v正(HCl)降低，故d錯(cuò)誤，答案選ac。
（3）a．由圖可知，投料比一定時(shí)，溫度越高HCl的轉(zhuǎn)化率越低，故該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此a正確；b．升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)k降低，故b錯(cuò)誤；c．平衡常數(shù)增大應(yīng)降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，改變體積瞬間反應(yīng)速率降低，此后正反應(yīng)速率降低、逆反應(yīng)速率增大，故c錯(cuò)誤；d．平衡常數(shù)增大應(yīng)降低溫度，該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故d正確，答案選ad。
（4）增大一種反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，其它反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，故投料比n(HCl):n(O2)＝2:1到達(dá)平衡時(shí)HCl的轉(zhuǎn)化率更高。由圖象可知，a曲線表示的HCl的轉(zhuǎn)化率更高，故a表示投料比為2:1，b表示投料比為4:1。由圖可知，投料比為4:1、溫度為40℃時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率為75%，設(shè)n(HCl):＝4mol、n(O2)＝1mol，則參加反應(yīng)的HCl為4mol×75%＝3mol，則：
4HCl+O22Cl2+2H2O 
起始量（mol） 4    1      0   0
變化量（mol） 3  0.75    1.5  1.5
平衡量（mol） 1  0.25    1.5  1.5
所以平衡混合物中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是＝0.3529。
考點(diǎn)：考查反應(yīng)速率、平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算；外界條件對(duì)反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)的測定。將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì))，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g) △H =" a" kJ/mol
實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

溫度/℃
15．0
20．0
25．0
30．0
35．0
平衡總壓強(qiáng)/kPa
5．7
8．3
12．0
17．1
24．0
平衡氣體總濃度/mol·L－1
2．4×10－3
3．4×10－3
4．8×10－3
6．8×10－3
9．4×10－3
 
①取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)100L的密閉真空容器中，在25．0 ℃達(dá)到分解平衡。則反應(yīng)    熱（填“吸”或“放”）        kJ/mol（用含a字母表示）。若將溫度降到15．0 ℃，再次達(dá)平衡后氨基甲酸銨固體改變        g
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計(jì)算25．0 ℃時(shí)的分解平衡常數(shù)：                                    ．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（8分）一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇（催化劑為Cu2O/ZnO）：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。根據(jù)題意完成下列問題：

（1）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K＝_________________，升高溫度，K值___________（填“增大”、“減小”或“不變”），平衡向              方向移動(dòng)。
（2）在500℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝________________。
（3）在其他條件不變的情況下，將處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來的1/2，下列有關(guān)該體系的說法正確的是________（選填選項(xiàng)字母）。

A．氫氣的濃度減少
B．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快
C．甲醇的物質(zhì)的量增加
D．重新平衡時(shí)增大
（4）據(jù)研究，反應(yīng)過程中起催化作用的為Cu2O，反應(yīng)體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變，原因是____________________________________________（用化學(xué)方程式表示）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 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(xué)實(shí)驗(yàn)將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如右圖所示（實(shí)線）。圖中數(shù)據(jù)a（1，6）代表的意思是：在l min時(shí)H2的物質(zhì)的量是6mol。

①下列時(shí)間段平均反應(yīng)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(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線所示，曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)改變的條件是________，曲線Ⅱ?qū)?yīng)的實(shí)驗(yàn)改變的條件是_________。
（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(shí)，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(shí)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?yàn)?u>                  。反應(yīng)開始后的12小時(shí)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(xué) 來源： 題型：填空題

科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

（1）最新“人工固氮”的研究報(bào)道：常溫常壓．光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應(yīng)：2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)+ Q　　
已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如右圖，則此反應(yīng)的 Q　　　 0 (填“＞”“＜”或“＝”)。
（2）常溫下，如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，       (選填編號(hào))。
A．容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化    B．v（N2）/ v（O2）=2:3
C．容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化           D．通入稀有氣體能提高反應(yīng)的速率
（3）將反應(yīng)生成的混合氣體通入水中即可得氨水。用水稀釋0．1mol·L-1氨水，溶液中隨著水量的增加而增大的是　　　　　　　　　　　 （填字母標(biāo)號(hào)）。
A．c(H+)×c(NH3·H2O)/c(OH－)　　　　B．c(NH4+)×c(OH－)/c(NH3·H2O)
C．c(H+)·c(OH－)　　　　　　     　D．
（4）常溫下,在恒壓密閉容器中上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，在其他條件不變時(shí)，通入2mol N2,請(qǐng)?jiān)谟覉D中畫出正(v正)．逆(v逆)反應(yīng)速率隨時(shí)間t變化的示意圖。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

金屬鎢用途廣泛，主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金，以及燈泡的燈絲。高溫下，在密閉容器中用H2還原WO3可得到金屬鎢，其總反應(yīng)為：
WO3 (s) + 3H2 (g)  W (s) + 3H2O (g)       請(qǐng)回答下列問題：
（1）在一定溫度下進(jìn)行上述反應(yīng)，若反應(yīng)容器的容積為0．5 L，2min后達(dá)到平衡，測得固體的質(zhì)量減少了4．80 g，則H2的平均反應(yīng)速率_________；該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=___________
（2）某溫度下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，H2與水蒸氣的體積比為2:3，則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為__________；隨溫度的升高，H2與水蒸氣的體積比減小，則該反應(yīng)為  ____（填“吸熱”或“放熱”） 反應(yīng)。
（3）一定溫度下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。
A．混合氣體的總壓強(qiáng)保持不變      B．v正(H20)= v正(H2)
C．混合氣體的密度保持不變        D．混合氣體的平均式量保持不變
（4）鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發(fā)，使燈絲變細(xì)，加入I2可延長燈管的使用壽命，其工作原理為：W (s) +2I2 (g)  WI4 (g)。下列說法正確的有__________。
A．溫度升高時(shí)，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率減慢 
B．WI4在燈絲上分解，產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
C．WI4在燈管壁上分解，使燈管的壽命延長     
D．燈管內(nèi)的I2可循環(huán)使用

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

科學(xué)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(yīng)中n(NH3)和n(H2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如右圖所示。

（1）下列敘述正確的是
A．點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大
B．點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡
C．點(diǎn)d和點(diǎn)e處的n (N2)相同
D．773K，30MPa 下，反應(yīng)至t2時(shí)刻達(dá)到平衡，則n(NH3)比圖中e點(diǎn)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(dá)到平衡時(shí)，NH3的體積分?jǐn)?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(yīng)達(dá)到平衡時(shí)(    )。
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(yīng)進(jìn)行得越完全    D．化學(xué)反應(yīng)速率越大
（4）1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H+），實(shí)現(xiàn)了高溫、常壓下高轉(zhuǎn)化率的電解合成氨。其實(shí)驗(yàn)裝置如圖。陽極的電極反應(yīng)為：H2-2e→2H+，則陰極的電極反應(yīng)為：_____________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它們會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種。
方法1：還原沉淀法。該法的工藝流程為CrO42-Cr2O72-Cr3＋Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡：2CrO42- (黃色)＋2H＋Cr2O72- (橙色)＋H2O
（1）若平衡體系的pH=2，該溶液顯________色。
（2）能說明第①步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是__________。
a．Cr2O72-和CrO42-的濃度相同 
b．2v(Cr2O72-)=v(CrO42-) 
c．溶液的顏色不變
（3）第②步中，還原1 mol Cr2O72-離子，需要________mol的FeSO4·7H2O。
（4）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp=c(Cr3＋)·c3(OH－)=10－32，要使c(Cr3＋)降至10－5mol/L，溶液的pH應(yīng)調(diào)至_______。
方法2：電解法。該法用Fe做電極電解含Cr2O72-的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。
（5）用Fe做電極的原因?yàn)開_________________。
（6）在陰極附近溶液pH升高的原因是(用電極反應(yīng)解釋)_________________________________。溶液中同時(shí)生成的沉淀還有__________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（16分）霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量，其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多種方法。
（1）NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。反應(yīng)原理如圖31-1所示：
 
①由圖31-1可知SCR技術(shù)中的氧化劑為：             。
②圖31-2是不同催化劑Mn和Cr在不同溫度下對(duì)應(yīng)的脫氮率，由圖可知最佳的催化劑和相應(yīng)的溫度分別為：          、             。
③用Fe做催化劑時(shí)，在氨氣足量的情況下，不同c(NO2)/c(NO)對(duì)應(yīng)的脫氮率如圖31-3所示，脫氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)=                。已知生成1molN2反應(yīng)放出的熱量為QkJ，此時(shí)對(duì)應(yīng)的脫氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                            。

（2）利用噴霧干燥法脫硫工藝是除去SO2的常見方法，先將含SO2的廢氣溶于水，再用飽和石灰漿吸收，具體步驟如下：
SO2(g)+H2O(l)H2SO3(l)H+(aq)+HSO3—(aq)   I
HSO3—(aq)H+(aq)+SO32—(aq)                II
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH—(aq)              III
Ca2+(aq)+SO32—(aq)CaSO3(s)                IV
④步驟II的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為                  。
⑤該溫度下，吸收液中c(Ca2+)一直保持為0.70mol/L，已知Ksp(CaSO3)＝1.4×10-7，則吸收后溶液中的SO32-的濃度。（寫出計(jì)算過程，保留2位有效數(shù)字）

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同步練習(xí)冊答案