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10.某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示.根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为3X+Y?2Z;
(2)反应开始至2min,气体Z的反应速率为0.05mol•L-1•min-1;
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时:
①压强是开始时的0.9倍;
②若此时将容器的体积缩小为原来的 0.5倍,达到平衡时,容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为吸热反应(填“放热”或“吸热”).
(4)若X为固体、Y、Z为气体,计算该温度下的平衡常数$\frac{1}{45}$.

分析 根据图知,随着反应进行,X、Y的物质的量减少,Z的物质的量增加,所以X、Y是反应物而Z是生成物;
(1)相同时间内,参加反应的各物质的物质的量的变化量之比等于其计量数之比;
(2)反应开始至2min,v(Z)=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$;
(3)①恒温恒容条件下,气体压强之比等于物质的量之比;
②若此时将容器的体积缩小为原来的 0.5倍,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,达到平衡时,容器内温度将降低,说明该反应平衡移动过程中吸收热量;
(4)化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(Z)}{c(Y)}$.

解答 解:根据图知,随着反应进行,X、Y的物质的量减少,Z的物质的量增加,所以X、Y是反应物而Z是生成物;
(1)△n(X)=(1.0-0.7)mol=0.3mol、△n(Y)=(1.0-0.9)mol=0.1mol、△n(Z)=(0.2-0)mol=0.2mol,相同时间内,参加反应的各物质的物质的量的变化量之比等于其计量数之比,所以X、Y、Z的计量数之比=0.3mol:0.1mol:0.2mol=3:1:2,则该反应方程式为3X+Y?2Z,
故答案为:3X+Y?2Z;
(2)反应开始至2min,v(Z)=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05 mol•L-1•min-1,故答案为:0.05 mol•L-1•min-1;
(3)①开始时气体总物质的量=2.0mol,平衡时气体总物质的量=(0.9+0.7+0.2)mol=1.8mol,恒温恒容条件下,气体压强之比等于物质的量之比,所以反应后压强是反应前的$\frac{1.8mol}{2.0mol}$=0.9倍,故答案为:0.9;
②若此时将容器的体积缩小为原来的 0.5倍,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,达到平衡时,容器内温度将降低,说明该反应平衡移动过程中吸收热量,所以正反应是吸热反应,
故答案为:吸热;
(4)平衡时c(Y)=$\frac{0.9mol}{2L}$=0.45mol/L、c(Z)=$\frac{0.2mol}{2L}$=0.1mol/L,化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(Z)}{c(Y)}$=$\frac{0.1×0.1}{0.45}$=$\frac{1}{45}$
,故答案为:$\frac{1}{45}$.

点评 本题考查化学平衡计算,侧重考查学生分析计算能力,为高频考点,明确各个物理量之间的关系是解本题关键,注意:(4)题计算化学平衡常数K时不能包含固体,为易错点.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.硼和铝位于同一主族,它们可以形成许多组成和性质类似的化合物.一种用硼镁矿(Mg2B2O5•H2O)制取单质硼的工艺流程图如下:

回答下列问题:
(1)Mg2B2O5•H2O中B的化合价为+3.
(2)溶液b中溶质的化学式为NaHCO3.
(3)用pH试纸测溶液pH的操作方法是把一小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点在试纸的中部,试纸变色后与标准比色卡比较.
(4)写出Mg2B2O5•H2O与盐酸反应的化学方程式:Na2B4O7•10H2O+2HCl=2NaCl+5H2O+4H3BO3.
(5)制得的粗硼在一定条件下生成BI3,BI3加热分解可以得到纯净的单质硼.现将0.0200g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.3000mo1.•L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液15.00mL.(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①滴定操作中指示剂通常为淀粉溶液.
②该粗硼样品的纯度为82.5%.
③若滴定管在使用前未用Na2S2O3标准溶液润洗,测得样品的纯度将偏高(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
(6)请仿照如图形式设计从沉淀a中获得单质Mg的流程图(提示:在箭头上方或下方标出所用试剂或实验操作).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

8.草酸晶体的组成可用H2C2O4•xH2O表示,为了测定x值,进行如下实验:称取Wg草酸晶体,配成100.00mL水溶液.将25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内,加入适量稀H2SO4后,用浓度为amol•L-1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色为止.试回答:
(1)实验中不考虑铁架台等夹持仪器外,不需要的仪器有(填序号)ef,还缺少的仪器有(填名称)胶头滴管.
a.托盘天平(带砝码,镊子)   b.滴定管     c.100mL容量瓶   d.烧杯
e.漏斗   f.锥形瓶   g.玻璃棒   h.烧瓶
(2)实验中,标准液KMnO4溶液应装在酸式滴定管中.
(3)若在滴定前没有用amol•L-1的KMnO4溶液对滴定管进行润洗,则所测得的x值会偏小(偏大、偏小、无影响).
(4)在滴定过程中若用amol•L-1的KMnO4溶液VmL,则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为0.1aVmol•L-1,由此可计算x的值是$\frac{W-0.9aV}{0.18aV}$.
(5)写出酸性高锰酸钾溶液滴定草酸溶液过程中反应的离子方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.25℃,101k Pa时,已知下列可逆反应的焓变和化学平衡常数分别为:
A(g)+2B(g)?2C(g)+2D(l)△H=-250kJ•mol-1   K=0.2L/mol
(1)写出该反应平衡常数的表达式:K=$\frac{{{c^2}(C)}}{{c(A)•{c^2}(B)}}$.
(2)该反应的逆反应的△H=﹢250kJ/mol,该反应的逆反应的K=5mol/L.
(3)对该反应而言,升高温度,平衡常数将减小;增大压强,平衡常数将不变.(填“增大”、“减小”或“不变”)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.(1)反应3A(g)+B(g)═2C(g)在三种不同的条件下进行反应,在同一时间内,测得的反应速率用不同的物质表示为①vA=1 mol/(L•min)、②vC=0.5mol/(L•min)、③vB=0.5mol/(L•min),三种情况下该反应速率由大到小的关系是③>①>②.(用序号表示)
(2)某温度时,在一个5L的恒容容器中,X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示.根据图中数据填空:
①该反应的化学方程式为3X+Y?2Z.
②反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为0.02mol•L-1•min-1.
③2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时大(填“大”,“小”或“相等”下同),混合气体密度比起始时相等.
④上述反应,在第2min时,X的转化率为30%.
⑤将a mol X与b mol Y的混合气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n (X)=n (Y)=n (Z),则原混合气体中a:b=5:3.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

15.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5.草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水.草酸晶体(H2C2O4•2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解.回答下列问题:

(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物,装置C中可观察到的现象是①有气泡冒出且澄清石灰水变浑浊,由此可知草酸晶体分解的产物中有②CO2.装置B的主要作用是③冷凝(水蒸气和草酸),防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验.
(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验.
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A→B→F→D→G→H→D→I.装置H反应管中盛有的物质是CuO.
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊.
(3)设计实验证明:
①草酸的酸性比碳酸的强向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸.
②草酸为二元酸用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

2.水煤气(主要成分CO、H2)是重要的燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得.已知:
C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol-1①
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ/mol-1②
CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ/mol-1③
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ/mol-1④
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ/mol-1⑤
(1)将2.4g炭转化为水煤气,再完全燃烧,整个过程的△H=-78.7kJ/mol-1.
(2)由CO、H2在一定条件下获得汽油的替代品甲醇,甲醇燃烧的热化学方程式CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.5kJ/mol-1,试写出由CO、H2生成甲醇的热化学方程式CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)△H=-128.1 kJ/mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.实验室保存下列溶液时,使用无色玻璃瓶的是(  )
A.硝酸银溶液B.酸性高锰酸钾溶液
C.氯水D.稀盐酸

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.下列说法中错误的是(  )
A.人类目前所直接利用的能源大部分是由化学反应产生的
B.煤,石油,天然气是当今世界最重要的三种化石燃料
C.最理想的能源是煤炭
D.人体运动所消耗的能量与化学反应有关

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