高中化学试题解析44
1、磷酸二氢钾在工农业生产及国防工业等领域都有广泛的应用。某研究小组用质量分数为85%的磷酸与KCl(s)反应制备KH2PO4(s),反应方程式为:
一定条件下的实验结果如图1所示。
回答问题:
(1)该条件下,反应至1 h时KCl的转化率为_________。
(2)该制备反应的ΔH随温度变化关系如图2所示。该条件下反应为________(填“吸热”或“放热”)反应,且反应热随温度升高而_______。
(3)该小组为提高转化率采用的措施中有:使用浓磷酸作反应物、向系统中不断通入水蒸气等。它们能提高转化率的原因是:不使用稀磷酸_________;通入水蒸气_______。
(4)298 K时,
答案:
(1)70%
(2)吸热 降低
(3)使用浓磷酸作反应物可以提高磷酸的浓度,促使反应正向进行
使得气体中氯化氢的分压减小,促使反应正向进行
分析:
从图1中观察可知,反应到1 h时KCl的转化率为70%。
图2的横坐标为温度,纵坐标为ΔH。焓变为大于0,为吸热反应,且随温度升高,焓变降低。
使用浓磷酸提高了磷酸的浓度,即增大了反应物的浓度,按勒夏特列原理,平衡向正反应方向移动,可提高KCl的转化率;不断通入水蒸气,可降低HCl的浓度,使平衡正向移动,也可提高KCl的转化率。
298 K时,此反应的离子方程式为:
从方程式可知化学平衡常数即磷酸的第一级电离平衡常数:
2、在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应:
反应和的速率方程分别为:
为反应和的速率常数,反应的活化能大于反应。测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。
下列说法正确的是( )
A.0~2 min内,X的平均反应速率为:
0.080 mol·/ (L·min)
B.若增大容器容积,平衡时Y的产率增大
C.若k2=k3,平衡时c(Z)=c(X)
D.若升高温度,平衡时c(Z)减小
答案:D。
分析:
从表中的数据可知0~2 min内W的物质的量浓度减少(0.160-0.080) mol·/ L=0.080 mol·/ L,则生成X的物质的量浓度为2c(W)=0.160 mol·/ L,但有一部分会转化为Z,所以实际生成X的浓度 < 0.160 mol·/ L,则用X表示的平均反应速率:
增大容器容积相当于减压,使平衡
向气体体积增大的方向移动,即逆向移动,X的量增大,平衡时Y的产率减小。
反应的活化能大于反应,即逆反应的活化能大于正反应的活化能,而ΔH=正反应活化能-逆反应活化能 < 0,说明反应
是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,c(Z)减小。
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