已知:3CH4(g) + 2N2(g)3C(s) + 4NH3(g)  ΔH>0,在700℃,CH4与N2在不同物质的量之比[n(CH4)/n(N2)]时CH

已知:3CH4(g) + 2N2(g)3C(s) + 4NH3(g)  ΔH>0,在700℃,CH4与N2在不同物质的量之比[n(CH4)/n(N2)]时CH

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已知:3CH4(g) + 2N2(g)3C(s) + 4NH3(g)  ΔH>0,在700℃,CH4与N2在不同物质的量之比[n(CH4)/n(N2)]时CH4的平衡转化率如下图所示:

下列说法正确的是
A.n(CH4)/n(N2)越大,CH4的转化率越高
B.n(CH4)/n(N2)不变时,若升温,NH3的体积分数会增大
C.b点对应的平衡常数比a点的大
D.a点对应的NH3的体积分数约为26%

答案
B
解析

试题分析:A.当n(CH4)不变时,增大n(N2),即n(CH4)/n(N2)越大,c(N2)增大,平衡正向移动,CH4转化率增大;错误。B. n(CH4)/n(N2)不变时,由于该反应的正反应是吸热反应,所以若升温,平衡正向移动,NH3的体积分数会增大。正确。C. b点与a点对应的都是在700℃不同的n(CH4)/n(N2)时的CH4的转化率。由于化学平衡常数只与温度有关,而与其它条件无关,所以这两点的平衡常数相同。错误。D. 在a点,假设n(N2)=1mol,由于n(CH4)/n(N2)=0.75,则n(CH4)= 0.75mol.甲烷的平衡转化率为22%,反应的甲烷的物质的量为0.75mol×22%=0.165mol,还含有甲烷的物质的量为n(CH4)(平衡)=" 0.75mol-" 0.165mol ="0." 585mol,产生的氨气的物质的量为4/3×0.165mol=0.22mol,反应的n(N2)=2/3×n(CH4)=" 2/3×0.165mol" =0.11mol;剩余的N2的物质的量为1-0.11=0.89mol.所以平衡时NH3的体积分数="0.22mol÷(0." 585 +0.89 +0.22) mol×100%=13%。错误。
举一反三
(15分)已知化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
(1)可逆反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)是炼铁工业中一个重要反应,其温度与平衡常数K的关系如下表:
T(K)
938
1100
K
0.68
0.40
 
①写出该反应平衡常数的表达式__________。
②若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,若升高温度,混合气体的平均相对分子质量_____;充入氦气,混合气体的密度____(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
(2)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列六种溶液的pH如下表:
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
C6H5ONa
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
11.3
①上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是           
②根据表中数据判断,浓度均为0.01 mol·L-1的下列五种物质的溶液中,酸性最强的是      
将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是    (填编号)。
A.HCN        B.HClO       C.C6H5OH      D.CH3COOH         E.H2CO3
③据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是    (填编号)。
A.CH3COOH+ Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa  B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO       D.CO2+H2O+2C6H5ONa=Na2CO3+2C6H5OH
④要增大氯水中HClO的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液,反应的离子方程式为                                            
(3)已知常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。又知常温下某CuSO4溶液里c(Cu2)=0.02 mol·L-1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,则应调整溶液pH大于        ;要使0.2 mol·L-1的CuSO4溶液中Cu2沉淀较为完全 ( 使Cu2浓度降至原的千分之一)则应向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH为           
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一定条件下,可逆反应X(g) + 3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0,单位mol/L),当达平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L,0.3mol/L,0.08mol/L,则下列判断不合理的是         
A.c1:c2 = 1:3B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为3:2
C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0 < c1 < 0.14mol/L

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在2 L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g)。图甲表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是

A.200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04 mol·L-1·min-1
B.200℃时,该反应的平衡常数为25 L2/mol2
C.当外界条件由200℃降温到100℃,原平衡一定被破坏,且正逆反应速率均增大
D.由图乙可知,反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH<0,且a=2
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(14分)金属钛(Ti)性能优越,被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以钛铁矿(主要成分FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料冶炼金属钛,其生产的工艺流程图如下:

已知:2H2SO4(浓)+ FeTiO3=TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O
(1)步骤I中发生反应的离子方程式:                                   
(2)已知:TiO2易水解,只能存在于强酸性溶液中。
25 ℃时,难溶电解质溶解度与pH关系如图,

TiO(OH)2溶度积Ksp=1×10-29
①步骤Ⅲ加入铁屑原因  是                   
② TiO2水解的离子方程式为                 
向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是       
当溶液pH=       时,TiO(OH)2已沉淀完全。
(3)TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于       ℃即可。
 
TiCl4
Mg
MgCl2
Ti
熔点/℃
-25.0
648.8
714
1667
沸点/℃
136.4
1090
1412
3287
(4)电解TiO2制备钛的方法如图所示。该方法由于具备生产过程简化、生产成本低、产品质量高、环境友好等诸多优点而引人注目。已知TiO2熔融状态下不发生电离,电解时阴极反应式为       

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(14分)I.已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)  ΔH
一定温度下,在1.0 L密闭容器中放入1 mol C(s)、1 mol H2O(g)进行反应,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
总压强p/100 kPa
4.56
5.14
5.87
6.30
7.24
8.16
8.18
8.20
8.20
回答下列问题:
(1)下列哪些选项可以说明该可逆反应已达平衡状态      
A.混合气体的密度不再发生改变      B.消耗1 mol H2O(g)的同时生成1 mol H2
C.ΔH不变                         D.v(CO) = v(H2)
(2)由总压强P和起始压强P0表示反应体系的总物质的量n,n=____ mol;由表中数据计算反应达平衡时,反应物H2O(g)的转化率α =_____(精确到小数点后第二位)。
Ⅱ.硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)已知25℃时:xSO2 (g)+2xCO(g)=2xCO2 (g)+Sx (s)     ΔH=ax kJ/mol     ①
2xCOS(g)+xSO2 (g)=2xCO2 (g)+3Sx (s)   ΔH=bx kJ/mol。    ②
则反应COS(g)生成CO(g)、Sx (s)的热化学方程式是                            
(2)向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中H2S、HS、S2的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如图所示(忽略滴加过程H2S气体的逸出)。试分析:

①B曲线代表      分数变化(用微粒符号表示);滴加过程中,溶液中一定成立:
c(Na+)=                               
②M点,溶液中主要涉及的离子方程式                             
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