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17.如图所示,隔板K1固定不动,活塞K2可自由移动.T℃时,M、N两个容器中均发生反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),向容器M、N中各充入l mol N2和3mol H2,初始M、N的容积和温度相同,并保持温度不变.下列说法中不正确的是(  )
A.反应达到平衡时N2的转化率:M<NB.H2的体积分数:M<N
C.NH3的浓度:M<ND.该反应在T℃时的平衡常数K:M=N

分析 M容器保持恒容,N容器保持恒压,由于N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)中反应前后的气体系数和不等,所以两个平衡态也不一样,M容器达到平衡后气体压强减小,N容器中保持恒压,反应达到平衡过程中压强大于M容器,平衡正向进行;
A、M容器达到平衡后压强减小,N容器中保持恒压,反应达到平衡过程中N容器的压强大于M容器,平衡正向进行;
B、M容器达到平衡后体系压强减小,N容器中保持恒压,反应达到平衡过程中N的压强大于M容器,平衡正向进行;
C、M容器达到平衡后气体压强减小,N容器中保持恒压,反应达到平衡过程中压强大于M容器,平衡正向进行;
D、由于两个反应的温度相同,则两个反应的化学平衡常数相等.

解答 解:M容器保持恒容,N容器保持恒压,由于反应前后的气体系数和不等,所以两个平衡态也不一样,M容器达到平衡后压强减小,N容器中保持恒压,反应达到平衡过程中压强大于M容器,平衡正向进行;
A、M容器达到平衡后压强减小,N容器中保持恒压,反应达到平衡过程中N容器内的压强大于M容器,增大压强,平衡正向进行,所以达到平衡后氮气的转化率:M<N,故A正确;
B、M容器达到平衡后体系压强减小,N容器中保持恒压,反应达到平衡过程中N容器内气体的压强大于M容器,平衡正向进行,达到平衡后氢气的体积分数:M>N,故B错误;
C、M容器达到平衡后气体压强减小,N容器中保持恒压,反应达到平衡过程中压强大于M容器,平衡正向进行,容器M中氨气浓度小于N容器中氨气,NH3的浓度:M<N,故C正确;
D、M容器保持恒容,N容器保持恒压,由于反应前后的气体系数和不等,所以两个平衡态也不一样,但温度相同平衡常数相同,该反应在T℃时的平衡常数K:M=N,故D正确;
故选B.

点评 本题考查化学平衡的计算、平衡常数的计算等,题目难度较大,注意掌握化学平衡的影响因素、化学平衡常数的概念,选项C为难点,注意三段式在计算出中的应用方法.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.已知酸H2B在水溶液中存在下列关系:①H2B=H++HB-,②HB-?H++B2-,则下列说法中一定正确的是(  )
A.在Na2B溶液中一定有:c(OH-)=c(H+)+c(HB-)+2c(H2B)
B.NaHB溶液可能存在以下关系:c(Na+)>c(HB-)>c(OH-)>c(H+
C.NaHB水溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HB-)+c(OH-)+c(B2-
D.NaHB溶液一定呈酸性,Na2B溶液一定呈碱性

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8.开发新能源是解决环境污染的重要举措,其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料,可制作燃料电池.
(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1274.0kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol
③H2O(g)═H2O(l)△H3=-44kJ/mol
甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442kJ•mol-1
(2)生产甲醇的原料CO和H2可由反应CH4(g)+H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO(g)+3H2(g)△H>0得到.
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1.则P1<P2(填“<”、“>”或“=”,下同).A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小顺序为KA<KB<KC
②100℃时,将1molCH4和2molH2O通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是ac (填序号).
a.容器的压强恒定                     b.容器内气体密度恒定
c.3v(CH4)=v(H2)                    d.单位时间内消耗0.1molCH4同时生成0.3molH2
(3)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC工作原理如图2所示:通入a气体的电极是原电池的负极(填“正”或“负”),其b电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O.

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5.对于某些离子的检验及结论正确的是(  )
A.向某溶液中滴加NaOH溶液并加热,用湿润的蓝色石蕊试纸于试管口以检验NH4+
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸,沉淀不消失,一定有SO42-
C.某待测液焰色反应呈黄色,则待测液中一定不含有K+
D.某溶液中加入KSCN后,溶液无变化,再加入H2O2后,溶液变成血红色,说明原溶液中一定含有Fe2+

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12.检验溶液中的离子或物质,所用方法正确的是(  )
A.加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,证明一定有Cl-存在
B.加入BaCl2溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,证明一定有SO42-
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D.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+

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2.电化学原理在化学工业中有广泛的应用.请根据如图回答问题:

(1)装置Ⅰ中的X电极的名称是负极,Y电极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,工作一段时间后,电解液的pH将减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)若装置Ⅱ中a、b均为Pt电极,W为400mL滴有几滴酚酞的饱和NaCl溶液(电解前后溶液体积不变).
①实验开始后,观察到b电极周围溶液变红色,其原因是(用电极反应式表示)2H2O+2e-=H2↑+2OH-;检验a电极产物的方法是将湿润的淀粉碘化钾试纸放在a电极的出气口附近;
②常温下,当Y极反应消耗标准状况下的气体2.24L时,装置Ⅱ中得到溶液的pH为14.
(3)若利用装置Ⅱ进行铜的精炼,则a电极的材料为粗铜,工作一段时间后装置Ⅱ电解液中c(Cu2+)将减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
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9.合金具有许多优良的物理、化学或机械性能.下列物质不属于合金的是(  )
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6.如图是甲醇(CH3OH)燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极.工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同.
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(2)乙中A极电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,A极析出的气体在标准状况下的体积为2.24L.
(3)丙装置溶液中C极的质量变化为12.8g.若在丙装置溶液中滴入酚酞溶液进行上述实验,D极附近能观察到的实验现象:有气泡产生,D极附近溶液变红.

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7.铜片和浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O;
(1)在该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为.浓硫酸体现的性质为:酸性和氧化性;该实验反应后溶液的蓝色往往不明显,试管中产物需用水稀释,具体操作为把实验反应后溶液放入烧杯,沿着烧杯壁加水,同时不断用玻璃棒搅拌:
(2)若在反应中生成了标况下2.24L二氧化硫,则反应中电子转移的数目1.204×1023

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