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题目
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把2.5 mol A和2.5 mol B混合通入容积为1L的密闭容器里发生如下反应:
3A(g) + B(g) x C(g) + 2D(g),容器里的压强逐渐降低,经5s后保持不变。在此5s内C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·s-1。则下列的说法中正确的是
A.达平衡时,A的物质的量浓度2.0 mol/L
B.达平衡时,B的转化率20%
C.此5s内D的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1
D.x ≥ 3

答案
B
解析

试题分析:在反应过程中,容器中的压强是降低的,则正反应是体积减小的可逆反应,即3+1>x+2,解得x=1,选项D不正确;在此5s内C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·s-1,所以生成的C的浓度是0.5mol/L,因此根据方程式可知,消耗AB的浓度分别是1.5mol/L和0.5mol/L,所以达平衡时,A的物质的量浓度2.5 mol/L-1.5mol/L=1.0mol/L,B的转化率是,A不正确,B正确;根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知,D的 反应速率是0.2mol·L-1·s-1,C不正确,答案选B。
点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,侧重对学生答题能力的培养。该题的关键是明确反应速率和化学计量数的关系,然后结合题意和方程式灵活运用即可。
核心考点
试题【把2.5 mol A和2.5 mol B混合通入容积为1L的密闭容器里发生如下反应:3A(g) + B(g) x C(g) + 2D(g),容器里的压强逐渐降低】;主要考察你对化学平衡状态的判断等知识点的理解。[详细]
举一反三
如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得尤为紧迫。
在催化剂作用下,CO2和H2可以制取甲醇和乙醇。如:2CO2(g)+6H2(g)  CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 。
(Ⅰ) 在一定压强下,利用CO2反应制取乙醇,测得反应的实验数据如下表。分析表中数据回答下列问题:

500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2.0
60
43
28
15
3.0
83
62
37
22
温度升高,平衡常数K值将       (填“增大”、“减小”、或“不变”)。提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)], 平衡常数K值将         (填“增大”、“减小”、或“不变”)。
在600K时反应达到平衡,要使该平衡向右移动,其它条件不变时,可以采取的措施有
        (填序号)。
A.缩小反应器体积  B.通入CO2   C.升高温度到800K   D.使用合适的催化剂
(Ⅱ)某温度下,在体积为l L的密闭容器中充入lmol CO2和4mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

从反应开始到平衡,甲醇的平均反应速率v(CH3OH)=                       
氢气的平衡浓度为               mol/L。
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镍具有优良的物理和化学特性,是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为:
(1)Ni(S)+4CO(g) Ni(CO)4(g)+Q
(2)Ni(CO)4(g) Ni(S)+4CO(g)
完成下列填空:
(1)在温度不变的情况下,要提高反应(1)中Ni(CO4)的产率,可采取的措施有                。
(2)已知在一定条件下的2L密闭容器中制备Ni(CO)4,粗镍(纯度98.5%,所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如右图所示。Ni(CO)4在0~10min的平均反应速率为       。

(3)若反应(2)达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时        。
a.平衡常数K增大   b.CO的浓度减小
c.Ni的质量减小    d.v[Ni(CO)4]增大
(4)简述羰基法提纯粗镍的操作过程。
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二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(i)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g)               △H1 = -90.1kJ•mol-1
(ii)CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)     △H= -49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应:
(iii)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g)      △H= -41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应:
(iV)2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g)        △H= -24.5kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是                                                     (以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(iV)对于CO转化率的影响                          
(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为           。根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响                      
(4)有研究者在催化剂(含Cu—Zn—Al—O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是      

(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度等于甲醇直接燃料电池(5.93kW•h•kg-1)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为             ,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生     个电子的能量;该电池的理论输出电压为1.20V,能量密度E =                                                             (列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量,1 kW•h = 3.6×106J)。
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将4mol A气体和2mol B气体在2L的密闭容器内混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L-1·s-1
③2s时物质A的转化率为70% 
④2s时物质B的浓度为0.7mol·L-1
其中正确的是
A.①③B.①④C.②③D.③④

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已知工业上合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0。在一体积为2L的密闭容积中,加入0.20mol的N2和0.60mol的H2,反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示,

请回答下列问题:
(1) 写出该反应平衡常数的表达式K="_____"
(2)反应进行到4分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡,平均反应速率v(NH3) 为            
(3)5分钟时,保持其它条件不变,把容器的体积缩小一半,平衡         移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)。化学平衡常数将        (填“增大”、“减少”或“不变”)。
(4)N2和H2的反应还有其它应用。如:有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,分别以N2、H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,试写出该电池的正极电极反应式            
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