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高中三年级化学

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    水煤气是一种高效气体燃料,其主要成分是CO和H2,可用水蒸气通过炽热的炭制得:
    C(s)+H2O(g)CO (g) +H2(g) △H=+131 kJ.mol-1。
    (1)某温度下,四个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其他物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下 表所示。请填写表中相应的空格。

    (2)另有一个容积可变的密闭容器。恒温恒压下,向其中加入1.0 mol炭和1.0 mol水蒸气,发生上述反应,达到平衡时,容器的体积变为原来的1. 25倍。平衡时水蒸气的转化率为___;向该容器中补充a mol炭,水蒸气的转化率将___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
    (3)在一定条件下用水煤气能合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),据研究,向合成甲醇的反应体系中通入少量CO,有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是___ (用化学方程式表示)。
    本题信息:2011年模拟题化学填空题难度一般 来源:杨云霞
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本试题 “水煤气是一种高效气体燃料,其主要成分是CO和H2,可用水蒸气通过炽热的炭制得:C(s)+H2O(g)CO (g) +H2(g) △H=+131 kJ.mol-1。(1)某温度下,四个容器中均进行...” 主要考查您对

氧化亚铜

等效平衡

化学平衡的有关计算

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氧化亚铜:

氧化亚铜为红色或砖红色八面立方晶系结晶性粉末。相对密度6.0,熔点1235℃。在1800℃失去氧。不溶于水和醇,溶于盐酸、氯化铵、氨水,微溶于硝酸。


氧化亚铜的化学性质:

(1)溶于盐酸生成白色氯化亚铜结晶粉末。遇稀硫酸和稀硝酸生成铜盐。在空气中会迅速变蓝。能溶于浓碱、三氯化铁等溶液中。在湿空气中逐渐氧化成黑色氧化铜。
(2)不溶于水及有机溶剂,但可溶于浓氨溶液形成无色配合物[Cu(NH3)2]+,其在空气中被氧化为蓝色的[Cu(NH3)4(H2O)2]2+。氢卤酸反应,因生成络合物,不岐化成二价铜和铜,氧化亚铜氧化亚铜可溶于盐酸生成H[CuCl2](氯化亚铜的配合物),也可溶于硫酸及硝酸分别形成硫酸铜及硝酸铜。


知识点拨:

在酸性溶液中岐化为二价铜,说明在溶液中,二价铜离子的稳定性大于一价铜离子,例如氧化亚铜和硫酸反应,生成硫酸铜和铜。


知识扩展:

氧化亚铜有剧毒,氧化亚铜粉尘在空气中含量达到0.22~14mg/m3时,工作1~2h后会引起急性中毒,表现为头痛、无力、咽和结膜发红、恶心、肌肉痛、有时呕吐和腹泻、疲乏、体温升高。一天以后体温可恢复正常,但仍无力,头痛,眩晕,脉数加快,淋巴细胞增多。氧化亚铜的慢性中毒表现为:接触铜化合物的工人的局部皮肤、头发及眼结膜有时变成浅黄色或黑绿色,齿龈上有暗红色或绛红色边。对皮肤有刺激作用,粉尘刺激眼睛,并引起角膜溃疡。对急性中毒者用一定浓度的K4[Fe(CN)6]溶液洗胃,服牛奶等措施。空气中最高容许浓度为0.1mg/m3。可戴口罩、防尘眼镜,穿防护工作服,工作后要洗淋浴。
等效平衡的定义:

在一定条件下,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的百分含量(体积、物质的量)均相同,这样的平衡互称等效平衡
等效平衡规律:

(1)在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数改变的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,如果按化学方程式的化学计量关系转化为化学方程式中同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同,则建立的化学平衡是等效的

恒温、恒容时,I、Ⅱ、Ⅲ这三种情况下达到的平衡完全等效。IV与I、Ⅱ、Ⅲ不等效。
(2)在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量,如果按化学方程式的化学计量关系转化为化学方程式同一半边的物质,其物质的量比与对成组分的起始加入量比相同,则建立的化学平衡是等效的。

I、Ⅱ、Ⅲ形成等效平衡,此处等效的含义是各物质的体积分数相同,同时,混合气体的平均摩尔质量也相同,但各物质的浓度、物质的量、混合气体的密度、体系的压强、气体的反应速率等均不相同但成比例。
(3)在恒温、恒压条件下,改变起始时加入物质的物质的量,如果按化学计量数换算成化学方程式同一半边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则建立的化学平衡等效。

I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ形成等效平衡。说明等效平衡分析方法:“一边倒”——按化学计量关系将生成(反应)物全部转化为反应(生成) 物后再看是否相同或成比例。
化学平衡计算的一般思路和方法:

有天化学平衡的计算一般涉及各组分的物质的量、浓度、转化率、百分含量,气体混合物的密度、平均摩尔质量、压强等。通常的思路是写出反应方程式,列出相关量(起始量、变化量、平衡量),确定各量之间的火系,列出比例式或等式或依据平衡常数求解,这种思路和方法通常称为“三段式法”、如恒温恒压下的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+ qD(g)
(1)令A、B的起始物质的量分别为amol,bmol 达到平衡后,A的消耗量为m·xmol,容器容积为VL。

则有:

(2)对于反应物,对于生成物
(3)
(4)A的转化率
(5)平衡时A的体积(物质的量)分数

(6)
(7)
(8)

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