17．一定溫度下將6mol的A及6molB混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)過(guò)5分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得A的轉(zhuǎn)化率為60%，C的平均反應(yīng)速率是0.36mol/（L•min）．求：
（1）平衡時(shí)D的濃度=1.2，
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=0.12，
（3）x=3，
（4）開(kāi)始時(shí)容器中的壓強(qiáng)與平衡時(shí)的壓強(qiáng)之比為10：11（化為最簡(jiǎn)整數(shù)比）
（5）以NH3代替氫氣研發(fā)燃料電池是當(dāng)前科研的一個(gè)熱點(diǎn)．使用的電解質(zhì)溶液是2mol•L-1的KOH溶液，電池總反應(yīng)為：4NH3+3O2═2N2+6H2O．該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O；每消耗3.4gNH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.6NA．

分析 3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)過(guò)5分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得A的轉(zhuǎn)化率為60%，則
             3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），
開(kāi)始（mol/L） 3       3        0      0
轉(zhuǎn)化       3×60%     0.6              1.2
平衡          1.2     2.4      0.6x    1.2
（1）由上述分析可知平衡狀態(tài)D的濃度；
（2）結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
（3）結(jié)合速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算；
（4）開(kāi)始時(shí)容器中的壓強(qiáng)與平衡時(shí)的壓強(qiáng)之比等于反應(yīng)前后的物質(zhì)的量之和的比；
（5）依據(jù)化學(xué)方程式分析氨氣化合價(jià)變化，判斷發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是氨氣，原電池中在負(fù)極失電子，正極上氧氣得到電子生成氫氧根離子；結(jié)合化學(xué)方程式和電子轉(zhuǎn)移總數(shù)計(jì)算每消耗3.4g NH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)．

解答 解：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)過(guò)5分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得A的轉(zhuǎn)化率為60%，則
                     3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），
開(kāi)始（mol/L） 3          3             0           0
轉(zhuǎn)化（mol/L） 3×60%     0.6                1.2
平衡（mol/L） 1.2      2.4        0.6x      1.2
（1）由上述分析可知平衡狀態(tài)D的濃度為1.2mol/L，故答案為：1.2；
（2）B的平均反應(yīng)速率υ（B）=$\frac{0.6mol/L}{5min}$=0.12mol/（ L．min），故答案為：0.12；　
（3）由速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，$\frac{1}{x}=\frac{0.12}{0.36}$，解得x=3，故答案為：3；
（4）開(kāi)始時(shí)容器中的壓強(qiáng)與平衡時(shí)的壓強(qiáng)之比等于反應(yīng)前后的物質(zhì)的量之和的比，為（6+6）mol：（1.2+2.4+0.6×3+1.2）mol/L×2L=10：11，故答案為：10：11；
（5）電池反應(yīng)為：4NH3+3O2=2N2+6H2O．該電池負(fù)極是氨氣失電子生成氮?dú)猓磻?yīng)的電極反應(yīng)式為2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，反應(yīng)中2mol氨氣反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移6mol電子，每消耗3.4g NH3物質(zhì)的量=$\frac{3.4g}{17g/mol}$=0.2mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA；
故答案為：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O；0.6NA．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算以及電化學(xué)知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，把握化學(xué)平衡三段法計(jì)算、速率及壓強(qiáng)比的計(jì)算方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，題目難度不大．

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：選擇題

18．室溫下，下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是（　　）
A．由水電離產(chǎn)生的c（H+）=1×10-12 mol•L-1的溶液中：K+、Na+、Fe2+、NO3-
B．室溫下，pH=7的溶液中：Al3+、Cl-、HCO3-、SO42-
C．加酚酞呈紅色的溶液中：CO32-、Cl-、F-、NH4+
D．c（H+）/c（OH-）=1012的溶液中：NH4+、NO3-、Cl-、Fe3+

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

19．下列做法對(duì)人體健康不會(huì)造成危害的是（　　）
A．用工業(yè)鹽（NaNO2）作咸味調(diào)味品
B．用硫磺熏制銀耳，使它顏色更白
C．食鹽中加入一定量的碘酸鉀（KIO3）制取加碘食鹽
D．將含有甲醇（CH3OH）的工業(yè)酒精兌制成飲用白酒

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

5．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景．工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來(lái)合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-a  kJ/mol．  在T℃時(shí)，往一個(gè)體積固定為1L的密閉容器中加入1mol CO和2mol H2，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)是開(kāi)始時(shí)的3/5．
（1）如圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線．
①a＞0（填“＞”“＜”“=”）．
②下列說(shuō)法正確的是d（填序號(hào)）．
a．1mol CO（g）和2mol H2（g）所具有的能量小于1mol CH3OH（g）所具有的能量
b．將1mol CO（g）和2mol H2（g）置于一密閉容器中充分反應(yīng)后放出a KJ的熱量
c．升高溫度，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，上述熱化學(xué)方程式中的a值將減小
d．如將一定量CO（g） 和H2（g）置于某密閉容器中充分反應(yīng)后放熱aKJ，則此過(guò)程中有1molCO（g）被還原．
（2）①上述反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為60%
②下列選項(xiàng)能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)的有CF
A．2v（H2）=v（CH3OH）            B．CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
C．容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變      D．混合氣體的密度保持不變
E．混合氣體的顏色保持不變    F．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
（3）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ•mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkl•mol-1
③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ•mol-1
則CH3OH（1）+O2（g）═CO（g）+2H2O（1）△H=$\frac{b-a-4c}{2}$kJ•mol-1
（4）由甲醇、氧氣和NaOH溶液構(gòu)成的新型手機(jī)電池，可使手機(jī)連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電．該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

12．發(fā)射航天火箭常用肼（N2H4）與N2O4作燃料與助燃剎．
（1）已知：2N2H4（1）+N2O4（1）═3N2（g）+4H2O（1）△H=-1225kJ•mol-1
斷開(kāi)1mol下列化學(xué)鍵吸收的能量分別為：N-H：391kJ；N-N：193kJ；N≡N：946kJ；O-H：463kJ．
則使1molN2O4（1）分子中化學(xué)鍵完全斷裂時(shí)需要吸收的能量是1803KJ．
（2）t℃時(shí)，將一定量的NO2（g）和N2O4（g）充入一個(gè)容積為2L的恒容密閉容器中，濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如表所示：
時(shí)間051015202530
c（X）/mol•L-10.2c0.60.61.0c1c1
c（Y）/mol•L-10.6c0.40.40.4c2c2
①c（X）代表NO2（填化學(xué)式）的濃度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.9；
②前10min內(nèi)用NO2表示的反應(yīng)速率為0.04mol/（L•min），20min時(shí)改變的條件是增大NO2的濃度（或向容器中加入0.8mol二氧化氮）；重新達(dá)到平衡時(shí)，NO2的百分含量與原平衡狀態(tài)相比B（填序號(hào)）
A．增大　　　　B．減小　　　　C．不變　　　D．無(wú)法判斷
（3）肼的性質(zhì)與氨相似，其水溶液顯弱堿性．請(qǐng)用電離方程式表示肼的水溶液顯堿性的原因：N2H4+H2O?N2H+5+OH-．肼與氧氣構(gòu)成的燃料電池在堿性條件下放電時(shí)，生成水與一種無(wú)污染的氣體．放電時(shí)，該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2．
（4）已知在相同條件下N2H4•H2O的電離程度大于N2H5Cl的水解程度．常溫下，若將0.2mo1•L-1N2H4•H2O溶液與0.1mol•L-1HCl溶液等體積混合，則溶液中N2H5+、Cl-、OH-、H+離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（N2H5+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．CO2作為未來(lái)碳源，既可彌補(bǔ)因石油、天然氣等大量消耗引起的“碳源危機(jī)”，又可有效地解決溫室效應(yīng)．目前，人們利用光能和催化劑，可將CO2和H2O（g）轉(zhuǎn)化為CH4和O2．某研究小組選用不同的催化劑（a，b，c），獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）反應(yīng)開(kāi)始后的12小時(shí)內(nèi)，在b（填a、b、c）的作用下，收集CH4的最多．
（2）將所得CH4與H2O（g）通入聚焦太陽(yáng)能反應(yīng)器，發(fā)生反應(yīng)CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）
△H=+206kJ•mol-1．將等物質(zhì)的量的CH4和H2O（g）充入2L恒容密閉容器，某溫度下反應(yīng)5min后達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.10mol，則5min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為0.03mol/（L•min）．平衡后可以采取下列AB的措施能使n（CO）：n（CH4）增大．
A．加熱升高溫度
B．恒溫恒壓下充入氦氣
C．恒溫下縮小容器體積
D．恒溫恒容下再充入等物質(zhì)的量的CH4和H2O
（3）工業(yè)上可以利用CO為原料制取CH3OH．
已知：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.5kJ•mol-1
CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H=+41.3kJ•mol-1
①試寫(xiě)出由CO和H2制取甲醇的熱化學(xué)方程式CO（g）+2H2（g）?CH3OH（l）△H=-90.8kJ•mol-1．
②該反應(yīng)的△S＜0（填“＞”或“＜”或“=”），在低溫情況下有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行．
（4）某科研人員為研究H2和CO合成CH3OH的最佳起始組成比n（H2）：n（CO），在l L恒容密閉容器中通入H2與CO的混合氣（CO的投入量均為1mol），分別在230℃、250℃和270℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得結(jié)果如圖2，則230℃時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所對(duì)應(yīng)的曲線是X（填字母）；理由是該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越低轉(zhuǎn)化率越高．列式計(jì)算270℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K：$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）•{c}^{2}（{H}_{2}）}$=$\frac{0.5}{0.5×{1}^{2}}$=1．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

9．氮及其化合物的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題，下面是氮的氧化物的幾種不同情況下的轉(zhuǎn)化．

（1）已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1
2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ•mol-1
則SO2氣體與NO2氣體反應(yīng)生成SO3氣體和NO氣體的反應(yīng)為放熱（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)．
（2）向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應(yīng)SO2（g）+NO2（g）?SO3（g）+NO（g）達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如圖1所示．
①反應(yīng)在c點(diǎn)未達(dá)（填“達(dá)到”或“未到”）平衡狀態(tài)．
②開(kāi)始時(shí)，在該容器中加入：
Ⅰ：1molSO2（g）和1molNO2（g）； 
II：1molSO3（g）和1mol NO（g），
則達(dá)化學(xué)平衡時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Ⅰ＜Ⅱ（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）用氫氧化鈉溶液吸收氮的氧化物時(shí)發(fā)生下列反應(yīng)：
2NaOH+NO+NO2?2NaNO2+H2O
2NaOH+2NO2?NaNO2+NaNO2+H2O
將反應(yīng)混合液和氫氧化鈉溶液分別加到如圖2所示的電解槽中進(jìn)行電解，A室產(chǎn)生了N2．
①電極Ⅰ是陰極，B室產(chǎn)生的氣體是O2．
②A室NO2-發(fā)生的電極反應(yīng)是2NO2-+6e-+6H2O=8OH-+N2↑．
（4）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)．現(xiàn)有NO、NO2的混合氣6L，可用同溫同壓下7L的NH3恰好使其完全轉(zhuǎn)化為N2，則原混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為1：3．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

6．近幾年全國(guó)各地都遭遇“十面霾伏”．其中，機(jī)動(dòng)車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對(duì)空氣質(zhì)量惡化貢獻(xiàn)較大．
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO（g）+2CO（g）$\stackrel{催化劑}{?}$2CO2（g）+N2（g）△H＜0
若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是BD（填代號(hào)）．

（圖2中V（正）、K、n、w分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)）
（2）光氣 （COCl2）是一種重要的化工原料，用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、聚酯類材料的生產(chǎn)，工業(yè)上通過(guò)Cl2（g）+CO（g）?COCl2（g）制備．圖3為此反應(yīng)的反應(yīng)速率隨溫度變化的曲線，右圖為某次模擬實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中在1L恒容容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的曲線．回答下列問(wèn)題：
①0-6min內(nèi)，反應(yīng)的平均速率v（Cl2）=0.15 mol•L-1•min -1；
②若保持溫度不變，在第7min 向體系中加入這三種物質(zhì)各2mol，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”）；
③若將初始投料濃度變?yōu)閏（Cl2）=0.7mol/L、c（CO）=0.5mol/L、c（COCl2）=0.5         mol/L，保持反應(yīng)溫度不變，則最終達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，Cl2的體積分?jǐn)?shù)與上述第6min時(shí)Cl2的體積分?jǐn)?shù)相同；
④隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢(shì)是減�。唬ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”）；
⑤比較第8min反應(yīng)溫度T（8）與第15min反應(yīng)溫度T（15）的高低：T（8）＜T （15）（填“＜”、“＞”或“=”）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

7．現(xiàn)有下列10種物質(zhì)：①H2O②空氣③Mg④CaO⑤H2SO4⑥Ca（OH）2⑦CuSO4.5H2O⑧碘酒⑨酒精⑩NaHCO3
其中，屬于混合物的是②⑧（填序號(hào)，下同）；屬于氧化物的是①④；屬于酸的是⑤；屬于堿的是⑥；屬于鹽的是⑦⑩；屬于有機(jī)物的是⑨；屬于電解質(zhì)的是①④⑤⑥⑦⑩；屬于非電解質(zhì)的是⑨．

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