Ⅱ.摩爾質(zhì)量M(或平均摩爾質(zhì)量) 【查看更多】

 

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（13分）某中學化學實驗室要求學生在實驗室條件下，用標準卷尺、中學化學實驗室常用的托盤天平和如圖所示的儀器，再用稀硫酸和寬度、厚度均勻的純鎂帶（鎂帶每米質(zhì)量為2.5g左右）測定氣體摩爾體積。假如實驗是在標準狀況下進行，試回答下列問題：

（1）鎂帶和稀硫酸應分別置于_____、_____儀器中（填儀器編號）；G管可以用化學實驗室里的___________________(填儀器名稱)改裝。

（2）儀器丙由左、右兩根部分組成，它們用橡皮管連通，并裝入適量水，上下移動兩管可以調(diào)節(jié)液面高低。甲乙兩試管各有兩根導管，用橡膠管連接對應接口后，倒置盛稀硫酸的試管，發(fā)生反應，放出氣體，接口的連接方式如下：A接連___________，B接連___________，C接連___________(填寫各接口的編號)。

（3）實驗中要取用一定質(zhì)量的鎂條樣品投入圖示試管中，你認為________(填“能”或“不能”)用中學化學實驗室常用的托盤天平，理由是_____________________________________。

（4）你取鎂帶樣品的方法是：_____________。如果取鎂帶長a m，質(zhì)量為 m g，截取鎂帶長x cm，產(chǎn)生氣體體積為V mL，則測得標況下氣體摩爾體積應表示為：V(m)=______________L∙mol-1。

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金屬鐵用途廣泛，高爐煉鐵的總反應為：Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g），請回答下列問題：

（1）一定溫度下，在體積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應，可以判斷該反應已經(jīng)達到平衡的是      。

A．密閉容器中總壓強不變

B．密閉容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變

C．密閉容器中混合氣體的密度不變

D．c（CO）= c（CO2）

E．Fe2O3的質(zhì)量不再變化

（2）一定溫度下，上述反應的化學平衡常數(shù)為3.0，該溫度下將4molCO、2molFe2O3、6molCO2、5molFe加入容積為2L的密閉容器中，此時反應將向       反應方向進行（填“正”或“逆”或“處于平衡狀態(tài)”）；反應達平衡后，若升高溫度，CO與CO2的體積比增大，則正反應為       反應（填“吸熱”或“放熱”） 。

（3）已知：3Fe2O3（s）+CO（g）2Fe3O4（s）+CO2（g） △H=–47 kJ/mol

Fe3O4（s）+CO（g）3FeO（s）+CO2（g）    △H= +19 kJ/mol

FeO（s）+CO（g）Fe（s）+CO2（g）       △H=–11 kJ/mol

則Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）的△H=             。

（4）上述總反應在高爐中大致分為三個階段，各階段主要成分與溫度的關(guān)系如下表：

溫度

 250℃  ～  600℃  ～  1000℃  ～  2000℃

主要成分

      Fe2O3         Fe3O4           FeO             Fe

 

800℃時固體物質(zhì)的主要成分為          ，該溫度下若測得固體混合物中m(Fe)︰m(O)=105︰32，則Fe3O4被CO還原為FeO的百分率為             （設(shè)其它固體雜質(zhì)中不含F(xiàn)e、O元素）。

 

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（2012?湖南一模）低碳經(jīng)濟呼喚新能源和清潔環(huán)保能源．煤化工中常需研究不同溫度下的平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題．
已知：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H=a kJ?mol-1  的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：
溫度/℃ 400 500 850
平衡常數(shù) 9.94 9 1
（1）上述正反應方向是
放熱
放熱
反應（填“放熱”或“吸熱”）．
t1℃時物質(zhì)濃度（mol/L）的變化
時間（min） CO H2O CO2 H2
0 0.200 0.300 0 0
2 0.138 0.238 0.062 0.062
3 c1 c2 c3 c3[m]
4 c1 c2 c3 c3
5 0.116 0.216 0.084
6 0.096 0.266 0.104
（2）t1℃（高于850℃）時，在相同容器中發(fā)生上述反應，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如上表．
①與2min時相比，3min時密閉容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量
不變
不變
（填增大、減小或不變）．
②表中3min～4min之間反應處于
化學平衡
化學平衡
狀態(tài)；CO的體積分數(shù)
大于
大于
16% （填大于、小于或等于）．
③反應在4min～5min，平衡向逆方向移動，可能的原因是
D
D
（單選），表中5min～6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是
A
A
（單選）．
A．增加水蒸氣       B．降低溫度       C．使用催化劑     D．增加氫氣濃度
（3）若在500℃時進行，若CO、H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的最大轉(zhuǎn)化率為
75%
75%
．

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工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下表所示：

化學反應

平衡常數(shù)

溫度℃

500

700

800

①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)

K1

2.5

0.34

0.15

②H2(g)+CO2(g)  H2O (g)+CO(g)

K2

1.0

1.70

2.52

③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g)

K3

 

 

 

 

請回答下列問題：

（1）反應②是         （填“吸熱”或“放熱”）反應。

（2）據(jù)反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3=          （用K1、K2表示）。

（3）500℃時測得反應③在某時刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的濃度（mol·L-1）分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時 V正      V逆（填“ > ”、“=”或“<”）。

（4）反應①按照相同的物質(zhì)的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是_____________（填序號）。

A．溫度：T1＞T2＞T3

B．正反應速率：υ(a)＞υ(c) , υ(b)＞υ(d)

C．平衡常數(shù)：K(a)＞K(c) , K(b)=K(d)

D．平均摩爾質(zhì)量：M(a)＞M(c) , M(b)＞M(d)

 

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工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下表所示：

化學反應
平衡常數(shù)
溫度℃
500
700
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.34
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)
K2
1.0
1.70
2.52
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)
K3
 
 
 
 
請回答下列問題：
（1）反應②是        （填“吸熱”或“放熱”）反應。
（2）據(jù)反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3=         （用K1、K2表示）。
（3）500℃時測得反應③在某時刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的濃度（mol·L-1）分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時V正     V逆（填“ > ”、“=”或“<”）。
（4）反應①按照相同的物質(zhì)的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是_____________（填序號）。

A．溫度：T1＞T2＞T3
B．正反應速率：υ(a)＞υ(c) , υ(b)＞υ(d)
C．平衡常數(shù)：K(a)＞K(c) , K(b)=K(d)
D．平均摩爾質(zhì)量：M(a)＞M(c) , M(b)＞M(d)

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