苏教版 (2019)选择性必修1第三单元 化学平衡的移动练习题
展开这是一份苏教版 (2019)选择性必修1第三单元 化学平衡的移动练习题,共21页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.在溶液中存在平衡。现要使平衡向逆方向移动且使增大的是
A.加热B.通入HCl气体C.加入NaOH溶液D.加水稀释
2.在特定碱性条件下,过量可将完全氧化成,其反应为(未配平),下列有关说法错误的是
A.W为
B.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
C.参加反应时,转移电子的物质的量为2ml
D.在酸性条件下可以转化为
3.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.实验室中常用排饱和食盐水的方式收集氯气
B.红棕色的气体,加压后颜色先变深后变浅
C.合成氨工业中使用铁触媒作催化剂
D.溶液加热后颜色由蓝绿色变为黄绿色
4.下列离子在水溶液中的颜色,错误的是
A.Cr2O为橙色B.CrO为黄色C.MnO为紫色D.Fe3+为浅绿色
5.可逆反应SO2(g)+O2(g)SO3(g)达到平衡状态后,保持温度、容器容积不变,向容器中充入一定量的O2,下列说法正确的是(K为平衡常数,Q为浓度商)
A.Q不变,K变大,O2的转化率增大
B.Q减小,K不变,SO2的转化率增大
C.平衡常数越大表示该反应速率越快
D.化学计量数变为四倍,则ΔH值和K值也变为原来的四倍
6.可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 达到平衡状态时,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,设K为平衡常数,Q为浓度商,下列说法正确的是
A.Q变小,K不变,O2转化率减小B.Q不变,K变大,SO2转化率减小
C.Q增大,K不变,SO2转化率增大D.Q不变,K变大,O2转化率增大
7.海洋中的珊瑚虫经如下反应形成石灰石外壳,进而形成珊瑚:Ca2++2CaCO3+CO2+H2O。与珊瑚虫共生的藻类会消耗海洋中的CO2,气候变暖,温室效应的加剧干扰了珊瑚虫的生长导致其死亡。下列说法不合理的是
A.共生藻类消耗CO2,有利于珊瑚的形成
B.温室效应导致海洋中CO2浓度升高,抑制了珊瑚的形成
C.气候变暖,温度升高会增大CO2在海水中的溶解度,抑制了珊瑚的形成
D.与深海地区相比,浅海地区压强较小,有利于珊瑚的形成
8.在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法正确的是
A.依据图a可判断正反应为吸热反应
B.在图b中,虚线可表示压强增大
C.由图d中气体平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的ΔH>0
D.若正反应的ΔH<0,图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
9.氯化亚铜,化学式CuCl或Cu2Cl2。为白色立方结晶或白色粉末,微溶于水,溶于浓盐酸生成氯化亚铜酸(HCuCl2强酸),溶于氨水生成氯化二氨合亚铜,不溶于乙醇。
实验室制备氯化亚铜∶
方法1∶CuCl2溶于浓盐酸,加入铜屑并加热,生成HCuCl2溶液,加水稀释可得CuCl沉淀;
方法2∶向含有铜丝、氯化铵、盐酸的溶液中加入硝酸作催化剂,通入氧气并加热,将反应得到的NH4[CuCl2]用大量的水稀释可得CuCl沉淀。
工业制法∶向CuSO4和NaCl的混合溶液中加入Fe粉或通入SO2,充分反应后再用大量的水稀释,过滤、酒精洗涤、真空干燥。
下列说法不正确的是
A.方法2中生成NH4[CuCl2],1ml[CuCl2]-含σ键数2ml
B.方法2中制备1mlCuCl,参加反应氧气的体积为5.6L
C.[CuCl2]-(aq)CuCl(s)+Cl-(aq),加水稀释,有利于CuCl沉淀生成
D.用酒精洗涤CuCl沉淀,真空干燥可有效防止CuCl被空气中氧气氧化
10.向密闭容器中加入一定量,下发生反应: ,保持温度不变,容器内最终二氧化碳浓度与容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是
A.平衡常数值:
B.从,平衡逆向移动
C.容积为时,的平衡分解率为
D.容积为时,再加入一定量,的浓度不发生变化
二、填空题
11.从平衡移动的角度解释实验室用饱和食盐水收集Cl2的原因 。
12.如果向试管A中加入铁粉,会发生的反应是什么 ?溶液的颜色会变浅吗 ?由此得出的实验结论是什么 ?
13.在一固定容积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表:
试回答下列问题:
(1)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。
A.容器中气体压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(2)800 ℃时,向固定容积的密闭容器中放入混合物,起始浓度分别为c(CO)=0.01 ml·L-1,c(H2O)=0.03 ml·L-1,c(CO2)=0.01 ml·L-1,c(H2)=0.05 ml·L-1,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 (填“大”“小”或“不确定”)。
(3)和在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为的溶液中随的变化如图所示(线上每一个点均为平衡时的关系)。
① 用离子方程式表示溶液中的转化反应 。
② 由图可知,溶液酸性增大,的平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为 。
14.根据下列实验设计,回答问题:
(1)利用实验(Ⅰ)探究锌与0.1ml/L硫酸和2ml/L硫酸反应的速率,可以测定收集一定体积氢气所用的时间。此方法需要控制的变量有(写出1项): 。
(2)实验(Ⅱ)探究浓度对化学化学平衡的影响。
已知:Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黄色)+2H+
推测D试管中实验现象为 ,用平衡移动原理解释原因: 。
(3)实验(Ⅲ)目的是探究浓度对反应速率的影响,实验中反应离子方程式为 ,推测该实验设计 (填“能”或“不能”)达到实验目的,判断理由是 。
(4)某小组也用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液进行实验,实验操作及现象如下表:
由实验ⅰ、实验ⅱ可得出的结论是 。
15.高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)+ CO (g)Fe(s)+ CO2(g) △H>0
(1)此反应的平衡常数表达式为:K= ;
(2)温度升高,达到新的平衡后,高炉内CO2与CO的体积比 (填“增大”、 “减小”或“不变”。);
(3)已知1100℃时,K= 0.263。某时刻测得高炉中c(CO2)= 0.025ml/L,c(CO)= 0.1ml/L,在这种情况下,该反应 (填“是”或“不是”)处于化学平衡状态。
如果“不是”,此时化学反应向 方向进行(填“正反应”或“逆反应”)。如果“是”,此空不填。
(4)在一定温度下,10L密闭容器中加入5mlSO2、4.5mlO2,发生反应2SO2+O22SO3经10min后反应达平衡时有3mlSO3生成。试计算:
①O2的转化率为:
②平衡常数K为:
16.研发CO2利用技术成为了研究热点,某科研团队采用一种类似“搭积木”的方式,在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成,“积木”中涉及如下两个反应:
①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
②CH3OH(g)+O2(g) HCHO(g)+H2O2(l)。
写出检验HCOOH中是否含醛基的实验方法 。
17.往5mL0.005ml/LFeCl3+5mL0.01ml/LKSCN+1ml/LKSCN溶液的试管B中滴加1滴2ml/L的氢氧化钠溶液,充分振荡,溶液的颜色为什么会变浅 ?由此得出的实验结论是什么 ?
18.已知Fe3+与之间的反应是可逆反应:。某同学对该反应的可逆性进行实验。实验过程如下:
①将2mL0.004KI溶液放入试管中,然后加入VmL0.004FeCl3溶液并立即振荡。
②将充分反应后的①中溶液分成三份,分别放入A、B、C三个试管中,向A中加入3滴淀粉溶液,向B中加入3滴X溶液,向C中加入3滴蒸馏水。
回答下列问题:
(1)为达到预期实验目的, ,常用试剂X是 ,当A、B中溶液出现预期现象时,可确定该反应是可逆反应。
(2)假设实验①中V=2且忽略溶液体积的变化,反应经5s末时溶液颜色稳定不变且。则前5s内v(I2)= 。在图1的坐标系中画出用表示正、逆反应速率随时间的变化示意图 ;在图2的坐标系中画出c(Fe2+)随时间的变化图象 。
图1 图2
(3)若向C试管中加入少量固体KCl,振荡后静置,溶液颜色 (填“变深”“变浅”或“不变”)。
19.天然气中伴随有H2S等合硫化合物,脱硫方法有多种:
(1)一种湿法脱硫是用碳酸钾溶液吸收其中的H2S,同时生成两种酸式盐,该反应的化学方程为 。
(2)一种于法脱硫,其涉及反应:H2(g)+CO(g)+SO2(g)H2O(g)+CO2(g)+S(s),高脱硫率可采取的措施是 。
a.高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度 d.增加CO的浓度 e.分离出硫
(3)用脱硫剂ZDE—01的海绵铁法脱硫,可实现常温脱硫
①脱硫:Fe2O3·H2O(s)+3H2S(g)=Fe2S3·H2O(s)+3H2O(g)
②再生:2Fe2S3·H2O(s)+3O2(g)=2Fe2O3·H2O(s)+6S(s)
则2H2S(g)+O2(g)=2H2O(g)+2S(s)= (用a、b表示)
(4)一种改进的克劳斯法脱硫的工艺,化学反应如下:
H3S+1.5O2=H2O+SO2 SO2+0.5O2SO3
SO3(g)+H2O(g)=H2SO4(g) H2SO4(g)+0.17H2O(g)H2SO4(aq)
该法最终得到的硫酸溶液的质量分数为 。
20.在水溶液中橙色的与黄色的有下列平衡关系:+H2O2+2H+,重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙黄色的。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈 色。因为 。
(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸,则溶液呈 色,因为 。
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡 (填“逆向移动”或“正向移动”),溶液颜色将 。
三、实验探究题
21.生物柴油是一种用植物油、动物油或废弃油脂等为原料加工而成的清洁燃料,主要成分为高级脂肪酸甲酯。一种用菜籽油等为原料制备生物柴油的实验步骤如下:
①向右图所示的三口烧瓶中加入3.2 g CH3OH、0.2 g NaOH,溶解后向其中加入20 g(0.021~0.023 ml)菜籽油及60 mL正己烷。
②加热至60~65 ℃,搅拌2.5~3 h,静置。上层为生物柴油、正己烷及甲醇,下层主要为甘油。
③分液、水洗。
④蒸馏,保持120℃时至无液体流出,剩余物为生物柴油。
(1)步骤①中控制n(CH3OH)/n(油脂)>3的目的是 ;正己烷的作用是 。
(2)步骤②适宜的加热方式是 ;菜籽油的成分之一油酸甘油酯(结构简式如右图)与甲醇反应的化学方程式为 。
(3)步骤③用分液漏斗分离时,获取上层液体的方法是 ;用水洗涤上层液体时,说明已洗涤干净的依据是 。
22.三氯化六氨合钴(III)是一种典型的维尔纳配合物,实验室常以活性炭为催化剂来制备,化学方程式为。
【配制氯化铵溶液】
(1)实验欲用固体配制溶液,需要称取固体的质量为 ;图中有四种仪器是不需要的,还需要的玻璃仪器除量筒以外还有 。
【制备】
设计小组设计如图装置(夹持仪器及加热装置已省略),回答下列问题:
(2)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(3)装置B中盛放H2O2的实验仪器名称为 ,反应温度不宜超过50℃,除H2O2会分解外,另一原因是 。
(4)装置C中漏斗的作用是 。
(5)装置B中反应结束后,用冰水浴冷却后过滤,把沉淀溶解于沸水中,……,再慢慢加入适量浓盐酸于滤液中,有大量橙黄色晶体析出。
①除去活性炭的实验操作是 。
②用平衡移动原理解释析出大量橙黄色晶体的原因: 。
23.请回答下列问题:
(1)利用原电池装置可以验证与氧化性相对强弱,如图所示。写出该氧化还原反应的离子方程式: 。该装置中的负极材料是 (填化学式),正极反应式是 。
(2)某研究性学习小组为证明为可逆反应,设计如下两种方案(已知:酸性溶液中易被空气氧化为)。
方案一:取溶液,滴加的溶液,滴入5滴稀盐酸,再继续加入,充分振荡、静置、分层,下层为紫红色,取上层清液,滴加溶液,现象是 ,即可证明该反应为可逆反应。你认为此方案 (“不严密”或“严密”),理由是 (用离子方程式表示)。
方案二:设计如图原电池装置,接通灵敏电流计,指针向右偏转,随着反应时间进行,电流计读数逐渐变小,最后读数变为零。当指针读数变零后,在右边的池子中加入溶液,若灵敏电流计出现 (答现象),即可证明该反应为可逆反应。你认为灵敏电流计“读数变为零”的原因是 。
T/℃
700
800
850
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
编号
实验操作
实验现象
ⅰ
向一支试管中先加入5mL0.01ml/L酸性KMnO4溶液,再加入1滴3ml/L硫酸和9滴蒸馏水,最后加入5mL0.1ml/L草酸溶液
前10min内溶液紫色无明显变化,后颜色逐渐变浅,30min后几乎变为无色
ⅱ
向另一支试管中先加入5mL0.01ml/L酸性KMnO4溶液,再加入10滴3ml/L硫酸,最后加入5mL0.1ml/L草酸溶液
80s内溶液紫色无明显变化,后颜色迅速变浅,约150s后几乎变为无色
参考答案:
1.B
【详解】A.加热促进平衡正向移动,增大,但是与题意不符,A错误;
B.通入HCl气体,氯化氢溶于水氢离子浓度增加,且平衡逆向移动,B正确;
C.加入NaOH溶液中和氢离子,故氢离子浓度减小,平衡正向移动,C错误;
D.加水稀释,氢离子浓度减小,D错误;
答案选B。
2.D
【分析】H2O2中氧元素化合价由-1降低为-2,中Cr元素化合价由+3升高为+6,根据得失电子守恒、电荷守恒,反应的离子方程式为。
【详解】A.据得失电子守恒、电荷守恒,反应的离子方程式为,W为,故A正确;
B.H2O2中氧元素化合价由-1降低为-2,H2O2是氧化剂,中Cr元素化合价由+3升高为+6,是还原剂,根据得失电子守恒,氧化剂和还原剂的物质的量之比为,故B正确;
C.H2O2中氧元素化合价由-1降低为-2,参加反应时,转移电子的物质的量为2ml,故C正确;
D.有可逆反应:+H2O2+2H+,加碱,平衡正向移动,所以在碱性条件下可以转化为,故D错误;
选D。
3.C
【详解】A.氯气溶于水存在平衡,饱和实验水中含有氯离子,会使平衡逆向移动,减少氯气的溶解度,A错误;
B.由反应可得增大压强会逆向移动,同时相当于增大容器的体积,二氧化氮浓度变低,颜色变浅,B错误;
C.催化剂可以改变反应速率,但不能使平衡发生移动,C正确;
D.溶液中存在,该反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,D错误;
故选C。
4.D
【详解】含大量Fe3+的溶液为黄色,故答案为D。
5.B
【详解】A.保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,平衡正向移动,SO2转化率增大,而O2转化率减小,由于反应物的浓度增大,所以Q变小,因为温度不变,所以化学平衡常数K不变,A错误;
B.保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,平衡正向移动,SO2转化率增大,而O2转化率减小,由于反应物的浓度增大,所以Q变小,因为温度不变,所以化学平衡常数K不变,B正确;
C.平衡常数越大,说明反应正向进行的限度越大,与该反应速率无关,C错误;
D.化学计量数变为四倍则ΔH值变为原来的四倍,但是K值变为原来的四次方,D错误;
故选B。
6.A
【详解】浓度商Q=,容器容积不变,向容器中充入一定量的O2,分母变大,所以浓度商Q减小;
当可逆反应2SO2(g)+O22SO3(g)达到平衡状态后,保持温度,则平衡常数K不变;
加入一定量的O2,平衡正向移动,促进了SO2的转化,但是氧气自身的转化率降低;
故选A;
7.C
【详解】A.由Ca2++2CaCO3+H2O+CO2可知,共生藻类消耗CO2,促使平衡正向移动,有利于珊瑚的形成,A正确;
B.由Ca2++2⇌CaCO3+H2O+CO2可知,海洋中CO2浓度升高,促使平衡逆向移动,不利于珊瑚的形成,B正确;
C.升高温度,二氧化碳溶解度降低,C错误;
D.为气体体积增大的反应,减小压强,平衡正向移动,则利于珊瑚的形成,D正确;
故答案为:C。
8.D
【详解】A.依据图像分析,温度升高逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应,可以判断反应热量变化,故A错误;
B.压强增大改变反应速率增大,缩短反应达到平衡的时间,化学平衡向正反应方向移动,图像不符合平衡移动,故B错误;
C.若正反应的△H>0,是吸热反应,升温平衡正向进行,正反应速率大于逆反应速率,图像不符合反应速率的变化,故C错误;
D.图像分析,温度升高平均相对分子质量减小,平均分子质量减小,总质量不变,说明气体物质的量变大,所以平衡逆向进行,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应△H<0,故D正确;
故选D.
9.B
【详解】A.方法2中生成NH4[CuCl2],[CuCl2]-中Cu和Cl形成了2个单键,1ml[CuCl2]-含σ键数2ml,故A正确;
B.没有说明是否为标况,不能计算氧气的体积,故B错误;
C.[CuCl2]-(aq)CuCl(s)+Cl-(aq),加水稀释,平衡正向移动,有利于CuCl沉淀生成,故C正确;
D.CuCl容易被空气中的氧气氧化,微溶于水,不溶于乙醇,所以用酒精洗涤CuCl沉淀,真空干燥可有效防止CuCl被空气中氧气氧化,故D正确;
故选B。
10.C
【详解】A. 下发生反应: ,保持温度不变,平衡常数值不变,故A错误;
B. 从,反应容器容积增大,使二氧化碳气体的浓度下降,容器内气压下降,根据平衡移动原理,反应应正向移动以增大容器内压强,设Y点、V=30L、Z点二氧化碳的物质的量分别为n1、n2、n3,n1=(2a×20)ml=40aml,n2=(×30)ml=40aml,n3=(a×40)ml=40aml,可知加入容器的碳酸钙已经完全分解,不能按可逆反应的平衡规则来描述,故B错误;
C. 由X点、Y点分别产生的二氧化碳的物质的量分别是20aml,40aml,比值为1:2,而根据B的分析,Y点之后加入的碳酸钙已经完全分解,Y点的碳酸钙分解率为100%,X点对应的分解率为50%,故C正确;
D. 由B分析,容积为时,此时远远没有达到此温下二氧化碳的平衡浓度,再加入一定量,碳酸钙会分解,的浓度会发生变化,故D错误;
故选C。
11.Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO 是可逆反应,饱和食盐水中c(Cl-)浓度大,使平衡向逆反应移动,可以减少氯气的溶解损失
【详解】Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO 是可逆反应,饱和食盐水中c(Cl-)浓度大,可以抑制反应正向进行或者说使平衡向逆反应移动,可以减少氯气的溶解损失。
12. 2Fe3++Fe=3Fe2+ 红色变浅 其他条件不变,减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动
【详解】由题干信息可知,试管A中先加入了FeCl3溶液和KSCN溶液,反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3达到化学平衡后,加入铁粉后,则Fe与Fe3+发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,导致溶液中c(Fe3+)减小,从而使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡向逆反应方向移动,c[Fe(SCN)3]减小,溶液的红色变浅,由此得出的实验结论是:其他条件不变,减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动,故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+;红色变浅;其他条件不变,减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动。
13. BC 小 2+ 2H+⇌+ H2O 增大 1.0×1014
【详解】(1)A. 反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)前后气体体积不变,反应过程中和平衡状态压强不变,容器中压强不变不能说明费用达到平衡状态,故A错误;
B. 混合气体中c(CO)不变是平衡标志,c(CO)不变时说明反应达到平衡,故B正确;
C. 反应速率之比等于化学方程式系数之比,是正反应速率之比,υ正(H2)=υ逆(H2O)表明水的正逆反应速率相同,反应达到平衡状态,故C正确;
D. c(CO2)=c(CO)和起始量和消耗量有关,不能说明反应达到平衡状态,故D错误;
故答案为:BC;
(2)此时的浓度商Qc==0.6,小于800℃时的平衡常数0.9,故反应向正反应进行,故H2O的消耗速率比生成速率小,故答案为:小。
(3)①随着H+浓度的增大,转化为的离子反应式为:2+ 2H+⇌+ H2O,故答案为:2+ 2H+⇌+ H2O;
②溶液酸性增大,平衡2+ 2H+⇌+ H2O正向进行,的平衡转化率增大;A点的浓度为0.25ml/L,则消耗的的浓度为0.5ml/L,则溶液中的c()=1.0ml/L−0.25ml/L×2=0.5ml/L,H+浓度为1×10−7ml/L,此时该转化反应的平衡常数为K= ==1.0×1014,故答案为:增大;1.0×1014。
14.(1)温度、锌粒大小
(2) 溶液由橙色变为黄色 加NaOH溶液使c(H+)减小,平衡右移,c(CrO)增大
(3) 2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑ 不能 反应生成硫酸锰,锰离子有催化作用,所以还可能有催化剂的作用
(4)其他条件相同时,H+(或硫酸)浓度越大,反应速率越快
【解析】(1)
测定收集一定体积氢气所用的时间,需保证温度、锌粒大小相同,则此方法需要控制的变量有温度、锌粒大小;
(2)
D试管中,NaOH电离出的OH-与溶液中的H+反应,减少溶液中的c(H+),促使反应物不断转化成生成物,所以实验现象为溶液由橙色变为黄色,原因为:加NaOH溶液使c(H+)减小,平衡右移,c(CrO)增大;
(3)
酸性高锰酸钾和草酸溶液在硫酸酸化条件下生成硫酸锰、硫酸钾等,化学反应方程式为:2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑,反应进行一段时间后,KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰的浓度不断增大,此时反应速率迅速加快,则表明锰离子有催化作用,所以猜想还可能是催化剂的作用;
(4)
实验i、ii酸的浓度不同,实验II酸浓度大,反应快,故由实验i、ii可得出的结论是:其他条件相同时,H+(或硫酸)浓度越大,反应速率越快;
15. k= 增大 不是 正反应 33.3% 7.5
【分析】(1)化学平衡常数指在一定温度下,可逆反应都达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,固体、纯液体不需要表示出;
(2)该反应正反应是吸热反应,温度升高平衡向正反应方向移动,据此判断;
(3)计算此时的浓度商Qc,与平衡常数比较判断反应进行方向;
(4)依据化学平衡三段式列式计算得到,依据转化率等于消耗量除以起始量;平衡常数等于生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物的平衡浓度幂次方乘积得到。
【详解】(1)可逆反应FeO(s)+CO (g)⇌Fe(s)+CO2(g)的平衡常数表达式k=;
(2)该反应正反应是吸热反应,温度升高平衡向正反应方向移动,CO2的物质的量增大、CO的物质的量减小,故到达新平衡是CO2与CO的体积之比增大;
(3)此时浓度商Qc==0.25,小于平衡常数2.63,故反应不是平衡状态,反应向正反应进行;
(4)①在一定温度下,10L密闭容器中加入5mlSO2、4.5mlO2,经10min后反应达平衡时有3mlSO3生成,依据平衡三段式得到:
2SO2 + O2 ═ 2SO3
起始量(ml) 5 4.5 0
变化量(ml) 3 1.5 3
平衡量(ml) 2 3 3
氧气的转化率=×100%=33.3%;
②平衡浓度为c(SO2)=0.2ml/L、c(O2)=0.3ml/L、c(SO3)=0.3ml/L;K===7.5。
16.取样,先加入NaOH溶液,使溶液pH≥7,再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热煮沸,若出现砖红色的沉淀,证明含有醛基
【详解】由于HCOOH含有羧基,显酸性,在使用新制的Cu(OH)2悬浊液检验醛基之前,需要加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH值,故答案为:取样,先加入NaOH溶液,使溶液pH≥7,再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热煮沸,若出现砖红色的沉淀,证明含有醛基。
17. 加入NaOH溶液后,OH-与溶液中的Fe3+反应生成Fe(OH)3沉淀,溶液中c(Fe3+)减小,从而使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡向逆反应方向移动,c[Fe(SCN)3]减小,溶液的红色变浅 其他条件不变,减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动
【详解】Fe3+与SCN-存在平衡:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,滴加氢氧化钠溶液后,由于OH-与溶液中的Fe3+反应生成Fe(OH)3沉淀,溶液中c(Fe3+)减小,从而使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡向逆反应方向移动,c[Fe(SCN)3]减小,溶液的红色变浅,由此得出的实验结论是:其他条件不变,减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动。
18.(1) 2 KSCN或NH4SCN
(2)
(3)不变
【详解】(1)要验证反应是可逆的,氯化铁的量不能过量,故体积不能超过2毫升,检验反应后铁离子存在可以选用硫氰化钾溶液或硫氰化铵溶液。
(2)2mL0.004KI溶液中碘化钾的物质的量0.004×0.002L,反应后,则剩余碘化钾的物质的量为aml/L×0.004L,则消耗的碘化钾的物质的量为0.004×0.002L-aml/L×0.004L,速率表示为,则用碘单质表示速率为。 图1的坐标系中用表示正、逆反应速率。起始碘离子浓度最大,正反应速率最大,逆反应速率为哦,随着时间变化,正逆速率相等,并维持不变,随时间的变化示意图为;亚铁离子开始为0,随着时间的变化,亚铁离子浓度逐渐增大,最后到平衡,维持不变,图2的坐标系中c(Fe2+)随时间的变化图象为。
(3)若向C试管中加入少量固体KCl,振荡后静置,不影响平衡,溶液颜色不变。
19. H2S+K2CO3=KHS+KHCO3 acd kJ/ml 96.97%
【分析】(1)依据用硫酸钾溶液吸收其中的H2S,同时生成两种酸式盐的要求分析书写;
(2)高脱硫率应使平衡正向进行,依据化学平衡的反应特征结合平衡移动原理分析判断;
(3)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式,得到焓变;
(4)依据反应H2SO4(g)+0.17H2O(g)→H2SO4(aq),依据溶液质量分数计算得到硫酸的质量分数。
【详解】(1)用硫酸钾溶液吸收其中的H2S,同时生成两种酸式盐,反应的化学方程式为:H2S+K2CO3=KHS+KHCO3 ;
(2)H2(g)+CO(g)+SO2(g)⇌H2O(g)+CO2(g)+S(s),△H<0,反应特征是气体体积减小的放热反应,提高脱硫率使平衡正向进行;
a.高压会使平衡正向进行,故a正确;
b.加入催化剂只改变反应速率不改变化学平衡,不能提高脱硫率,故b错误;
c.减少CO2的浓度,平衡正向进行,可以提高脱硫率,故c正确;
d.增加CO的浓度,可以使平衡正向进行,故d正确;
e.硫是固体,分离出硫对平衡无影响,故e错误;
故答案为acd;
(3)①脱硫:Fe2O3•H2O(s)+3H2S(g)=Fe2O3•H2O(s)+3H2O(g)△H=-akJ/ml,②再生:2Fe2O3•H2O(s)+3O2(g)=2Fe2O3•H2O(s)+6S(g)△H=-bkJ/ml,由盖斯定律得到2H2S(g)+O2(g)=2H2O(g)+2S(s)△H=-KJ/ml;
(4)H2SO4(g)+0.17H2O(g)→H2SO4(aq),依据溶液质量分数概念得到硫酸的质量分数=×100%=96.97%。
20.(1) 黄 OH-与H+结合生成水,c(H+)减小,使平衡正向移动,浓度增大,溶液由橙黄色变为黄色
(2) 橙 c(H+)增大,平衡逆向移动,浓度增大,溶液又由黄色变为橙色
(3) 正向移动 逐渐变浅,直至无色
【分析】加碱中和溶液中的H+,平衡正向移动,溶液中的c()增大;加酸使平衡逆向移动,溶液中的c()增大;加Ba(NO3)2,发生的反应为Ba2++=BaCrO4↓(黄色),平衡正向移动,溶液颜色将由橙黄色逐渐变浅,直至无色。
【详解】(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,OH-与H+结合生成水,c(H+)减小,使平衡+H2O2+2H+正向移动,浓度增大,溶液由橙黄色变为黄色;
(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸,c(H+)增大,平衡+H2O2+2H+逆向移动,浓度增大,溶液又由黄色变为橙色;
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡+H2O2+2H+正向移动,浓度、浓度均减小,溶液颜色将逐渐变浅,直至无色。
21. 提高酯交换时油脂的转化率 溶剂 水浴加热 先分离出下层液体然后关闭活塞,从分液漏斗上口倒出上层液体 用pH试纸检验,水相呈中性
【详解】(1)根据题意生物柴油主要成分为高级脂肪酸甲酯,菜籽油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,所以加入甲醇在NaOH和正己烷共同作用下,发生酯交换反应,因此增大反应物CH3OH的用量可提高油脂的转化率;其中正己烷作为溶济,溶解菜籽油促进反应进行;
(2) 加热温度为60~65℃,所以适宜的加热方法是水浴;油酸甘油酯与甲醇反应的化学方程式为;
(3) 用分液漏斗分液时,获取上层液体的方法是先分离出下层液体然后关闭活塞,从分液漏斗上口倒出上层液体;上层液体为生物柴油、正己烷及甲醇,可能含有少量的NaOH溶液,用水洗涤时,可用pH试纸检验,水呈中性时,表明已洗涤干净。
22.(1) 13.4g 玻璃棒、胶头滴管
(2)CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑
(3) 恒压滴液漏斗 氨水易挥发
(4)吸收多余的氨气,而且有防倒吸作用
(5) 趁热过滤 在溶液中,存在平衡[C(NH3)6]Cl3[C(NH3)6]3++3Cl-,加入浓盐酸增大Cl-浓度,使平衡向左移动,促进[C(NH3)6]Cl3的析出
【分析】由反应装置图可知,A是制取氨气的,制取的氨气进入B中与二氯化钴、氯化铵、H2O2反应制备,尾气用防倒吸装置的C吸收。
【详解】(1)实验室没有400mL的容量瓶,配制400mL0.5ml/L的NH4Cl溶液,需要用500mL的容量瓶,需要称取NH4Cl的质量为0.5ml/L×0.5L×53.5g/ml=13.4g;配制一定物质的量浓度的溶液,不需要烧瓶、滴定管和分液漏斗,除了烧杯、容量瓶、天平和量筒外,还需要用玻璃棒引流以及搅拌,用胶头滴管定容。
(2)装置A中发生的是浓氨水和氧化钙的反应:CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑。
(3)盛双氧水的仪器是恒压滴液漏斗;由于氨水易挥发,H2O2受热易分解,因此加热温度不能超过50°C。
(4)装置C吸收多余的氨气,而且有防倒吸作用。
(5)用热水溶解趁热过滤除去活性炭,同时防止[C(NH3)6]Cl3的析出,提高产率;在溶液中,存在平衡[C(NH3)6]Cl3[C(NH3)6]3++3Cl-,加入浓盐酸增大Cl-浓度,使平衡向左移动,促进[C(NH3)6]Cl3的析出。
23.(1)
(2) 溶液变为血红色 不严密 指针向左偏转 该可逆反应达到了化学平衡状态
【分析】(1)利用原电池装置验证Fe3+与Cu2+氧化性相对强弱,则可以根据“氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性”规律设计发生Fe3+与Cu反应生成Cu2+的反应,所以负极材料为Cu;
(2) 若该反应为可逆反应,则说明反应不能完全反应,Fe3+和Fe2+同时存在于溶液中,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,则说明有Fe3+,但在振荡过程中,酸性溶液中Fe2+易被空气氧化为Fe3+,所以溶液中的Fe3+也可能是溶液中的Fe2+被氧化生成的,所以实验方案不严密;灵敏电流计“读数变为零”,说明反应已经达到平衡状态。
【详解】(1)利用原电池装置验证Fe3+与Cu2+氧化性相对强弱,则可以根据“氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性”规律设计发生Fe3+与Cu反应生成Cu2+的反应,离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,其中Cu失去电子,做负极材料,Fe3+在正极得到电子,正极电极反应式为Fe3+ + e- = Fe2+。
(2)方案一:取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,有Fe3+存在,说明反应不能完全进行,为可逆反应;但此方案不严密,因为振荡过程中,生成的Fe2+易被空气氧化为Fe3+,离子方程式为4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+,所以并不能证明Fe3+已经完全反应;
方案二:一开始指针向右偏转,因为原电池总反应为,随着反应时间进行,电流计读数逐渐变小,最后读数变为零。当指针读数变零后,在右边的池子中加入溶液,若灵敏电流计出现指针向左偏转,则原电池反应逆转为,或因亚铁离子浓度增大平衡左移,故可证明该反应为可逆反应。灵敏电流计“读数变为零”的原因是反应已经达到平衡状态。
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