第2章第2节化学反应与能量转化同步练习 (含解析)2022-2023学年下学期高一化学鲁科版(2019)必修第二册

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名称 第2章第2节化学反应与能量转化同步练习 (含解析)2022-2023学年下学期高一化学鲁科版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-07-04 15:27:20

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第2章第2节化学反应与能量转化同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学反应中的能量变化常表现为热量变化,如有的反应为放热反应,有的为吸热反应,请从下列选项中选出对此解释合理的为
A.旧化学键断裂时吸收的能量高于新化学键形成时所释放的总能量为吸热反应
B.旧化学键断裂时吸收的能量低于新化学键形成时所释放的总能量为吸热反应
C.在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应
D.在化学反应中需要使用催化剂的反应为放热反应
2.和在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下,用、、分别表示、、,下列说法正确的是
A.②到③过程中,需要释放能量
B.③到④变化过程中,需要吸收能量
C.因反应中化学键断裂吸收的能量小于形成新化学键放出的能量,故该反应为放热反应
D.N原子和H原子形成了含有非极性键的
3.反应A+B→C(放热反应)分两步进行:①A+B→X(吸热反应),②X→C(放热反应)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
4.某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼胶)研究电化学原理。下列叙述正确的是
A.银片为负极,发生的反应为:Ag++e-=Ag
B.用稀硫酸代替AgNO3溶液,也可形成原电池
C.进行实验时,琼胶中K+移向Mg(NO3)2溶液
D.取出盐桥,电流表指针依然偏转
5.有专家指出,如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合,那么,不仅可以消除对大气的污染,还可以节约燃料,缓解能源危机。如图所示。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为
A.化学能 B.热能 C.生物质能 D.电能
6.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。下列说法正确的是
已知:①Sn(白,s)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H1
②Sn(灰,s)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H2
③Sn(灰,s)Sn(白,s) △H3=+2.1kJ mol-1
A.△H1>△H2
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中,会自行毁坏
7.下列实验方案设计不合理,且不能达到实验目的的是
A B C D
检验氯气是否具有漂白性 探究钠与水的反应是放热反应 证明热稳定性:Na2CO3>NaHCO3 检查装置气密性
A.A B.B C.C D.D
8.常见的锌锰干电池构造示意图如图所示,下列说法不正确的是
A.该电池属于一次电池
B.电池工作时,锌筒作负极,电极反应式为Zn-2e =Zn2+
C.电池工作时,电子由锌筒流出经过外电路流向石墨棒
D.电池工作时,电能转化为化学能
9.某燃料电池以乙醇为燃料,空气为氧化剂,强碱溶液为电解质组成,有关该电池的说法正确的是
A.放电时正极发生氧化反应
B.放电一段时间后,正极附近溶液的pH减小
C.放电时负极电极反应为:
D.消耗0.2mol乙醇,有1.2mol转移
10.2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应;下列能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
11.某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示,a、b均为惰性电极。下列叙述中不正确的是
A.a极是负极,该电极上发生氧化反应
B.b极反应式是O2+4OH--4e-=2H2O
C.总反应方程式为2H2+O2=2H2O
D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
12.如下图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是
A.图a可以表示碳酸钙分解反应的能量变化
B.图b中反应物的总键能小于生成物的总键能
C.图a不需要加热就能发生,图一定需要加热才能发生
D.图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化
13.在25℃、101 kPa下,1 mol白磷(P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断,下列说法正确的是
A.由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应
B.由红磷转化为白磷是放热反应
C.由红磷转化为白磷是吸热反应
D.等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多
14.下列装置中,能构成原电池的是
A.只有甲 B.只有乙
C.只有丙 D.除乙均可以
15.用铜片、银片设计成如图所示的一个原电池,其中盐桥里装有含琼胶的饱和溶液。下列说法正确的是
A.外电路中电子由银片流向铜片 B.盐桥可以用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替
C.铜电极发生还原反应 D.电路中每转移2mol电子,正极增重216g
二、实验题
16.为了探究化学反应的热效应,某兴趣小组进行了如下实验:
(1)将纯固体物质分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应),立即塞紧带形管的塞子,发现形管内红墨水的液面高度如图所示。
①如图1所示,发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应,是___________(填两种物质的化学式)。
②如图2所示,发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应,以下选项中与其能量变化相同的是___________(填序号)。
A.碳的燃烧反应
B.的分解反应
C.盐酸与溶液的反应
(2)如下图所示,把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块铝片,再滴入稀溶液。试回答下列问题:
①实验中观察到的现象是:铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、___________。
②产生上述现象的原因是___________。
17.为了探究化学反应的热效应,某兴趣小组进行了实验:
(1)将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应),立即塞紧带U形管的塞子,发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。
图1 图2
①若如图1所示,发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应,X可以是___________(填化学式,只填一种即可)。
②若如图2所示,发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应,以下选项中与其能量变化相同的是___________(填字母)。
A. CO还原CuO的反应 B. CaCO3的分解反应 C. Al和Fe2O3的反应
(2)如图3所示,把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放几小块铝片,再滴入5mL NaOH溶液。试回答下列问题:
图3
实验中观察到的现象是:铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、___________,产生上述现象的原因是___________。
三、原理综合题
18.钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠分别作为两个电极的反应物,固体陶瓷(可传导)为电解质,其反应原理如图甲所示:
甲 乙
(1)根据表中数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在___________(填序号)范围内。
物质 S
熔点/℃ 97.8 115 2050
沸点/℃ 892 444.6 2980
A.100℃以下 B.100~300℃ C.300~350℃ D.350~2050℃
(2)放电时,电极A为________________极,电极B发生________________(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)充电时,总反应为,则阳极的电极反应式为______________________________。
(4)若把钠硫电池作为电源,电解槽内装有及淀粉的混合溶液,如图乙所示,槽内中间用阴离子交换膜隔开。通电一段时间后,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。试分析左侧溶液蓝色逐渐变浅的可能原因是___________________________________________。
19.发展新能源、改善空气质量等一直是化学研究的热点。回答下列问题:
(1)甲醇是可再生的清洁能源,可利用CO2与H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。该反应历程如图所示。
上述合成甲醇的反应的有机副产物有__________;由于该反应速率较慢,需要加入催化剂使反应速率加快,主要降低下列变化中________(填字母)的能量变化。
A.*CO+*OH→*CO+*H2O B.*CO→*OCH
C.*OCH2→*OCH3 D.*OCH3→*CH3OH
(2)焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中反应,可制合成气,主要反应(I)、(II)的lg KP(KP为以分压表示的平衡常数)与T的关系如图所示。
①反应(I)的△H______0(填“>”、“=”或“<”);
②在容积为10 L密闭容器中充入1 mol CO、1 mol H2O只发生反应(II),反应5分钟到达图中d点,请计算0~5 min时,CO平均反应速率________;此时CO的转化率为________;已知:反应速率v=v正-v逆=k正·x(CO)·x(H2O)-k逆·x(CO2)·x(H2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,x为物质的量分数,计算e处的=______;
③c点时,若反应容器中CO浓度为0.1 mol/L,则CO2浓度为________(填数值)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.A
【详解】A.在化学反应中,断键吸热,成键放热。若断键吸收的热量大于成键放出的热量,则该反应为吸热反应,A正确;
B.任何化学反应过程中都存在断裂反应物化学键和形成生成物化学键的过程。断裂反应物化学键会吸收热量,形成生成物化学键会释放热量,若旧化学键断裂时吸收的能量低于新化学键形成时所释放的总能量,则该反应为放热反应,B错误;
C.化学反应需在一定条件下进行。反应类型是放热反应还是吸热反应与反应条件是否需要加热无关,有的放热反应也需在加热或高温条件下进行,如铝热反应,C错误;
D.催化剂只能改变反应历程,降低反应的活化能,使化学反应在较低的条件下发生,但不能改变反应热,因此反应发生是否需要使用催化剂与反应类型是放热反应还是吸热反应无关,D错误;
故合理选项是A。
2.C
【详解】A.②到③过程为化学键的断裂,则需要吸收能量,故A错误;
B.③到④变化过程为化学键的形成,则有能量放出,故B错误;
C.反应物化学键断裂吸收的能量小于形成新化学键放出的能量,该反应为放热反应,故C正确;
D.N原子和H原子形成了含有极性键的NH3,故D错误;
故选:C。
3.A
【详解】第一步反应为吸热反应,说明X的能量比A、B的能量和高;第二步反应为放热反应,则X的能量比生成物C的高,且总反应是放热反应,说明反应物A、B的能量总和比生成物C的高,则只有选项A的图像符合题意,
故选A。
4.B
【详解】A.该装置为MgAg原电池,镁的活泼性大于银,镁作负极,失电子形成镁离子,故A错误;
B.若把硝酸银换成稀硫酸,H+同样在银电极处得到电子析出氢气,可以构成原电池,故B正确;
C.MgAg原电池,镁的活泼性大于银,镁作负极、银为正极,原电池中阳离子移向正极,所以盐桥中的阳离子往右侧硝酸银溶液迁移,故C错误;
D.取出盐桥,由于无法构成闭合回路,不能形成原电池,所以电流表不发生偏转,D错误;
选B。
5.B
【分析】图中关键信息是利用太阳能使H2O、CO2、N2等重新组合,组合成可燃物,而可燃物燃烧后转化为燃烧产物并放出热量,产物又结合太阳能转化为燃料,如此循环,可知太阳能最终转化为热能。
【详解】A.太阳能转化为化学能,燃烧后转化为热能,A错误;
B.太阳能转化为化学能,燃烧后转化为热能,B正确;
C.生物质能是指自然界有生命的物质提供的能量,此构想未涉及到生物质能,C错误;
D.此构想未涉及电能,D错误;
故答案为:B。
6.D
【详解】A.依据盖斯定律,由② ①可得反应③,反应为吸热反应,所以ΔH3=ΔH2 ΔH1>0,所以ΔH1<ΔH2,故A错误;
B.根据反应③Sn(灰,s)Sn(白,s)可知,温度高于13.2℃时,灰锡会转变为白锡,所以在常温下,锡以白锡状态存在,故B错误;
C.根据反应③Sn(灰,s)Sn(白,s) △H3=+2.1kJ mol-1可知,由灰锡变为白锡会吸热反应,故C错误;
D.根据根据反应③Sn(灰,s)Sn(白,s)可知,温度低于13.2℃时,白锡会转变为灰锡,而灰锡以粉末状态存在,即锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中,会自行毁坏,故D正确;
故答案选D。
【点睛】本题考查反应过程中能量变化,侧重考查学生盖斯定律和物质存在形式的掌握情况,试题难度中等。
7.A
【详解】A.氯气通入湿润有色布条中,氯气先和水反应生成次氯酸,次氯酸有漂白性,因此只能说明次氯酸有漂白性,不能说明氯气有漂白性,该实验不能达到实验目的,故A符合题意;
B. U形管液面左低右高,说明带支管的试管里压强大,则温度高,说明钠与水的反应是放热反应,该实验能达到实验目的,故B不符合题意;
C.外面试管的温度高,里面试管温度低,里面分解,说明里面物质的热稳定性差,能证明热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故C不符合题意;
D.用手捂住试管,有气泡冒出,松开手,形成一段水柱,能检查装置气密性,该实验能达到实验目的,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
8.D
【详解】A.锌锰干电池属于一次电池,故A正确;
B.电池工作时,锌筒作负极,电解液呈酸性,电极反应式为Zn-2e =Zn2+,故B正确;
C.电池工作时,锌为负极、碳棒为正极,电子由锌筒流出经过外电路流向石墨棒,故C正确;
D.电池工作时,化学能转化为电能,故D错误;
选D。
9.C
【分析】由题意可知,乙醇燃料电池中通入乙醇的一极为负极,碱性条件下,乙醇在负极失去电子发生还原反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为C2H5OH+16OH--12e-=2CO+11H2O,通入氧气的一极为正极,氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。
【详解】
A.由分析可知,放电时,通入氧气的一极为正极,氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,A错误;
B.由分析可知,通入氧气的一极为正极,氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,正极附近溶液的氢氧根离子浓度增大,溶液碱性增强,B错误;
C.由分析可知,放电时,通入乙醇的一极为负极,碱性条件下,乙醇在负极失去电子发生还原反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为C2H5OH+16OH--12e-=2CO+11H2O,C正确;
D.由分析可知,放电时,通入乙醇的一极为负极,碱性条件下,乙醇在负极失去电子发生还原反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为C2H5OH+16OH--12e-=2CO+11H2O,由电极反应式可知,消耗0.2 mol乙醇,转移电子的物质的量为2.4mol,D错误;
故选C。
10.B
【详解】2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应,说明反应物总能量高于生成物总能量,又因为气态B转化为液态B放热,所以选项B中图像符合。
答案选B。
11.B
【详解】A.a极通入氢气,氢气失电子发生氧化反应,a是负极,故A正确;
B.b极通入氧气,氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子,反应式是O2+2H2O +4e-=4OH-,故B错误;
C.氢氧燃料电池,总反应方程式为2H2+O2=2H2O,故C正确;
D.氢氧燃料电池反应产物是水,氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源,故D正确;
选B。
12.D
【详解】A.图a中反应物的总能量大于生成物的总能量,图a表示的是放热反应,而碳酸钙分解反应是吸热反应,因此不能表示,A错误;
B.图b中反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,说明反应物的总键能大于生成物的总键能,B错误;
C.图a表示放热反应,放热反应不加热不一定能发生,如C在O2中燃烧等;图b表示吸热反应,吸热反应不一定要加热才能发生,如氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,常温即可发生,C错误;
D.图b表示吸热反应,氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,因此可以表示,D正确;
故选D。
13.C
【详解】A. 由图可知,由红磷转化为五氧化二磷是放热反应,故A错误;
B. 由图可知,由红磷转化为白磷是吸热反应,故B错误;
C. 由图可知,由红磷转化为白磷是吸热反应,故C正确;
D. 由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时白磷比红磷能量高,等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量少,故D错误;
故选C。
14.C
【分析】原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应,据此判断。
【详解】甲.没有用导线连接形成闭合回路,所以不能构成原电池,错误;
乙.两电极材料相同,所以不能构成原电池,错误;
丙.有两个活泼性不同的电极,且两电极插入电解质溶液中,两电极间构成闭合回路,能自发的进行氧化还原反应,所以该装置能构成原电池,正确;
丁.乙醇是非电解质,且电极和乙醇不能自发的发生氧化还原反应,所以不能构成原电池,错误;
故选C。
15.D
【分析】该原电池中,铜片作负极,在反应中失去电子,电极方程式为Cu-2e-=Cu2+,银片为正极,在反应中得到电子,电极方程式为Ag++e-=Ag,据此分析作答。
【详解】A.电子通过外电路从负极流向正极,则外电路中电子由铜片流向银片,A项错误;
B.用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替,氯离子会与银离子反应,生成沉淀,B项错误;
C.铜片为负极,在反应中失去电子,发生氧化反应,C项错误;
D.电路中每转移2mole-,生成2molAg,则正极增重216g,D项正确;
答案选D。
16. 放热 、 吸热 B 饱和澄清石灰水中出现白色浑浊 铝和溶液反应生成,且该反应是放热反应,的溶解度随温度的升高而降低
【分析】(1)利用气体的热胀冷缩原理以及根据U形管两端红墨水液面的相对高度可判断出图1为放热反应,图2为吸热反应;
(2)铝与强碱反应属于放热反应,然后根据氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,可判断出观察到的现象除铝片逐渐溶解、有大量气泡产生外,还有饱和澄清石灰水中出现白色浑浊;据此分析解答。
【详解】(1)①若如图1所示,体系内压强大于外界大气压,说明体系内气体膨胀,反应放热,遇水放热的物质X可以是、等,故答案为:放热;、;
②若如图2所示,体系内压强小于外界大气压,说明体系内气体体积缩小,反应吸热;故答案为:吸热;
A.碳的燃烧反应为放热反应,故A不选;
B.的分解反应为吸热反应,故选B;
C.盐酸与溶液反应为放热反应,故C不选;
答案选B。
(2)把试管放入盛有饱和澄清石灰水的烧杯中,向试管中放入几小块铝片,再滴入稀溶液,铝和溶液反应生成,且该反应是放热反应,的溶解度随温度的升高而降低,烧杯中的饱和澄清石灰水中会出现白色浑浊,故答案为:饱和澄清石灰水中出现白色浑浊;铝和溶液反应生成,且该反应是放热反应,的溶解度随温度的升高而降低。
17. 放热 Na2O或CaO(答案合理即可) 吸热 B 饱和澄清石灰水变浑浊 铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热反应,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低
【详解】(1)①由图1可知,装置中的压强大于外界大气压,若反应没有气体生成时,说明该反应为放热反应,反应时放出热量使装置中压强增大,加入的物质X可能是Na2O、CaO等,故答案为:Na2O或CaO;
②由图2可知,装置中压强小于外界大气压,若反应没有气体生成时,说明该反应为吸热反应,反应时吸收热量使装置中压强减小;CO还原CuO的反应为放热反应,CaCO3受热分解的反应为吸热反应,Al和Fe2O3高温条件下的反应为放热反应,则B符合题意,故答案为:吸热;B;
(2)把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中,向试管中放入几小块铝片,再滴入5mL NaOH溶液,铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热反应,放出的热量使澄清石灰水的温度升高,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,杯中析出氢氧化钙使饱和澄清石灰水变浑浊,故答案为:饱和澄清石灰水变浑浊;铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热反应,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低。
18. C 负 还原 右侧溶液中生成的通过阴离子交换膜进入左侧溶液,并与左侧溶液中的反应
【详解】(1)原电池工作时,控制的温度应满足、S为熔融状态,则温度应高于115℃而低于444.6℃,只有C项符合题意,故答案为:C;
(2)放电时,在电极A上发生氧化反应,故电极A为原电池的负极,电极B是正极,发生还原反应,故答案为:负;还原;
(3)充电时,发生电解反应,阳极反应式为,故答案为:;
(4)左侧溶液变蓝色,说明生成,左侧电极为阳极,电极反应式为,右侧电极为阴极,电极反应式为,右侧通过阴离子交换膜向左侧移动,发生反应:,故一段时间后,溶液蓝色逐渐变浅,故答案为:右侧溶液中生成的通过阴离子交换膜进入左侧溶液,并与左侧溶液中的反应。
19. CH2O A > 0.01 mol/(L·min) 50% 100 0.01 mol/L
【分析】(1)由图可知,副产物有CO和CH2O,反应的能垒越低,反应越容易进行,副产物的量越多;反应的能垒越大,反应的反应速率越慢;
(2)①该反应正向是气体体积增大的反应,根据温度与化学平衡常数的对数关系分析温度与平衡移动的关系;
②根据图象确定Kp,利用物质加入量及转化量关系,确定平衡时各种物质的浓度,再根据化学反应速率和物质转化率的含义进行计算;根据e点lgKp计算CO转化率,得到各种气体的物质的量分数,结合该温度下的平衡常数,带入速率公式可得速率的比值;
③c点是两个反应的交点,二者的平衡常数相等,据此解答。
【详解】(1)由图可知生成副产物主要有CO和CH2O,其中的有机副产物是CH2O;由图可知生成甲醇的过程中,能垒最高(为1.64 eV)的变化为*CO+*OH→*CO+*H2O,该反应速率最慢,决定整个反应的快慢,所以要想提高整个反应速率,应该降低该反应的能垒,故合理选项是A;
(2)①根据图示可知:温度升高,lgKp增大,说明升高温度,平衡正向移动。根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,因此该反应的正反应为吸热反应,故△H>0;
②在容积为10 L密闭容器中充入1 mol CO、1 mol H2O只发生反应(II) CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应5分钟到达图中d点,此时lgKp=0,则Kp=1,根据化学反应速率与物质反应关系,由于加入1 mol CO、1 mol H2O,反应是按1:1物质的量关系进行,剩余的CO、H2O也是1:1物质的量关系,反应产生的CO2与H2的物质的量相等,则每种气体的物质的量及浓度都相同,此时n(CO)=0.5 mol,c(CO)=c(H2O)=c(H2)=c(CO2)= =0.05 mol/L,则0~5 min时,CO平均反应速率v(CO)= =0.01mol/(L·min);此时CO的转化率为×100%=50%;由于反应速率v=v正-v逆=k正·x(CO)·x(H2O)-k逆·x(CO2)·x(H2),反应达到平衡时,v正=v逆,所以k正·x(CO)·x(H2O)=k逆·x(CO2)·x(H2),则=K,e点时lgKp=-2,Kp=10-2,由于反应开始时c(CO)=c(H2O)=0.1 mol/L,c(H2)=c(CO2)=0,假设反应产生CO2、H2的物质的量浓度是a mol/L,则平衡时c(CO)=c(H2O)=(1-a)mol/L,c(H2)=c(CO2)=a mol/L,该反应是反应前后气体体积不变的反应,则Kp==10-2,解得a=0.1× mol/L,c(CO)=c(H2O)=(1-a)mol/L=0.1× mol/L,所以x(CO)=x(H2O)=,x(H2)=x(CO2)=,根据图象可知,此温度下反应达到平衡时,Kp=1,所以e处的=Kp× =100;
③对于反应(I)化学平衡常数K=;对于反应(II),化学平衡常数K=,由于c点是两个反应的交点,化学平衡常数相等,所以,c(CO2)=c2(CO),由于此时反应容器中CO浓度为0.1 mol/L,所以c(CO2)=c2(CO)=(0.1)2 mol/L =0.01 mol/L。
【点睛】本题考查盖斯定律的应用、化学反应速率和化学平衡的计算等知识,正确分析图象中各物理量的关系是解题关键,注意根据物质反应转化关系,利用平衡分压表示的化学平衡常数的含义,结合有关数据的应用,侧重考查学生分析能力和计算能力。
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