當前位置：人教版（2019）選擇性必修1《3.1 電離平衡》2023年同步練習卷（10）> 試題詳情

硼酸（H₃BO₃）在食品、醫(yī)藥領域應用廣泛．
（1）請完成B₂H₆氣體與水反應的化學方程式：B₂H₆+6H₂O=2H₃BO₃+
6H₂
6H₂
．
（2）在其他條件相同時，反應H₃BO₃+3CH₃OH?B（OCH₃）₃+3H₂O中，H₃BO₃的轉化率（α）在不同溫度下隨反應時間（t）的變化如圖，由此圖可得出：
①溫度對應該反應的反應速率和平衡移動的影響是
升高溫度，反應速率加快，平衡正向移動
升高溫度，反應速率加快，平衡正向移動
．
②該反應的△H
＞
＞
0（填“＜”、“=”或“＞”）．
（3）H₃BO₃溶液中存在如下反應：
H₃BO₃（aq）+H₂O（l）?[B（OH）₄]^-（aq）+H⁺（aq）已知0.70mol?L^-1H₃BO₃溶液中，上述反應于298K達到平衡時，c平衡（H⁺）=2.0×10^-5mol?L^-1，c平衡（H₃BO₃）≈c起始（H₃BO₃），水的電離可忽略不計，求此溫度下該反應的平衡常數K=
5.7×10^-10
5.7×10^-10
（H₂O的平衡濃度不列入K的表達式中，計算結果保留兩位有效數字）．
（4）已知：25℃，H₂CO₃的K_a1=4.4×10^-7，K_a2=4.7×10^-11，則向飽和H₃BO₃溶液中滴加等濃度的Na₂CO₃溶液，現象為
無明顯現象
無明顯現象
．

【考點】化學平衡的計算；化學平衡的影響因素．

【答案】6H₂；升高溫度，反應速率加快，平衡正向移動；＞；5.7×10^-10；無明顯現象

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/8/16 16:0:2組卷：9難度：0.3

相似題

1．氫能是一種公認的高熱值清潔能源，目前世界各國正致力于將高污染高排放的碳能源，過渡成清潔高效低排放的氫能源。
（1）我國氫氣的主要來源是焦爐氣制氫，所制得的氫氣含有較多的CO和H₂S，干法脫硫是用氧化鐵將硫元素轉化為硫化鐵。干法脫硫的反應方程式為

。
（2）我國科研人員用木屑水蒸氣氣化制取氫燃料，在一定條件下，反應器中存在的主要反應如下：
Ⅰ.C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）ΔH₁
Ⅱ.C（s）+2H₂（g）?CH₄（g）ΔH₂
Ⅲ.CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）ΔH₃
Ⅳ.CH₄（g）+2H₂O（g）?CO₂（g）+4H₂（g）ΔH₄
①為研究反應Ⅱ的熱效應，以0.1molC（s）、0.2molH₂（g）或0.1molCH₄（g）為初始原料，在1023K、100kPa條件下，分別在恒壓容器中進行反應。達平衡時，以C（s）、H₂（g）為原料，體系向環(huán)境放熱akJ；以CH₄（g）為原料，體系從環(huán)境吸熱bkJ。忽略副反應熱效應，則反應Ⅱ焓變ΔH₂（1023K、100kPa）═

。
研究表明CaO的添加量按照CaO中所含的Ca和木屑所含C的物質的量比
n
（
C
a
）
n
（
C
）
確定，在750℃，控制水蒸氣流量為定值，探究催化劑的催化效果，結果如下表所示。

n
（
C
a
）
n
（
C
）
氣體體積分數/% 轉化率/%

H₂ CO CO₂ CH₄

0 45.58 22.70 22.37 7.54 61.22

0.5 52.95 21.74 19.11 5.14 56.59

1.0 58.62 22.37 12.60 5.31 61.42

②
n
（
C
a
）
n
（
C
）
由0到0.5時，H₂的體積分數顯著增加的原因

。
③隨著反應的進行，發(fā)現CaO的吸收能力逐漸降低，原因是

。
④750℃，
n
（
C
a
）
n
（
C
）
═1.0，假設各反應達平衡后氣體組成如上表，平衡總壓為PMPa,則反應Ⅰ的壓強平衡常數K_P═

MPa（保留1位小數）。
（3）將氫氣儲存于液體燃料中，可以解決氫氣的安全高效存儲和運輸。由于甲醇具有單位體積儲氫量高、活化溫度低等優(yōu)點，是理想的液體儲氫分子。我國學者構建一種雙功能結構的催化劑，反應過程中，在催化劑的表面同時活化水和甲醇。如圖是甲醇脫氫轉化的反應歷程（TS表示過渡態(tài)）。

根據圖判斷甲醇脫氫反應中斷裂的化學鍵是

。

發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：7引用：2難度：0.5

解析

2．反應2NO（g）+2H₂（g）?N₂（g）+2H₂O（g）中，每生成7gN₂，放出166kJ的熱量，該反應的速率表達式為v=k?cⁿ（NO）?cⁿ（H₂）（k、m、n待測），其反應包含下列兩步：
①2NO+H₂═N₂+H₂O₂（慢）②H₂O₂+H₂═2H₂O（快）T℃時測得有關實驗數據如表：

序號 c（NO）/（mol?L^-1） cⁿ（H₂）/（mol?L^-1）速率（mol?L^-1?min^-1）

Ⅰ 0.0060 0.0010 1.8×10^-4

Ⅱ 0.0060 0.0020 3.6×10^-4

Ⅲ 0.0010 0.0060 3.0×10^-5

Ⅳ 0.0020 0.0060 1.2×10^-4

下列說法錯誤的是（　?。?/h2>

A．H₂O₂是該反應的中間產物

B．該反應的快慢主要取決于步驟①

C．該反應速率表達式：v=5000c²（NO）?c²（H₂）

D．該反應的熱化學方程式為2NO（g）+2H₂（g）?N₂（g）+2H₂O（g）△H=-664kJ?mol^-1

發(fā)布：2024/11/11 8:0:29組卷：16難度：0.6

解析

3．肼（N₂H₄）作為一種重要的氮氫化合物，氫質量分數高達12.5%，完全分解產物為H₂和N₂，是一種理想的液體氫源。N₂H₄分解過程中發(fā)生完全分解和不完全分解。
完全分解：N₂H₄（g）?N₂（g）+2H₂（g）△H₁=-50.6kJ?mol^-1 I
不完全分解：3N₂H₄（g）?4NH₃（g）+N₂（g）△H₂ II
反應II的焓變不易測量，現查表得如下數據：
2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）△H₃=+92kJ?mol^-1 （該反應實際未發(fā)生）
（1）反應II在

（填高溫、低溫或任意溫度）條件下可以自發(fā)進行。
（2）在體積固定的密閉容器中，以Ir/Al₂O₃為催化劑，在不同溫度下（催化劑均未失活）分解等量N₂H₄（一開始體系中無其他氣體），測得反應相同時間后的N₂H₄、NH₃和H₂體積分數如圖1所示：

①下列說法正確的是

A．據圖可知200℃時，反應 I的活化能低于反應II的活化能
B.300℃后N₂H₄的體積分數略有提高，可能由于反應II逆向移動導致
C．換用選擇更高的Ni/Ir復合催化劑可提高N₂H₄的平衡轉化率
D.400℃是該制氫工藝比較合適的生產溫度
②若某溫度下在1L體積固定的密閉容器中加入1molN₂H₄，反應一段時間后達到平衡狀態(tài)，此時H₂與NH₃的物質的量均為0.4mol。請計算該溫度下反應 I的平衡常數K_C=

（K_c為用氣體的濃度表示的平衡常數）
③若在600～1000℃下進行上述實驗，請預測并在上圖中補充H₂體積分數的變化趨勢。
（3）近期，來自四位非洲的女孩打造了一臺靠尿液驅動的發(fā)電機，其原理是把尿液以電解的方式分離出提供設備發(fā)電使用的氫氣的技術，同時將尿液脫氮（轉化為大氣循環(huán)的無污染氣體）減輕生活污水處理。以純尿液為電解液（以NH₄⁺表示尿液中氮元素的存在形式），寫出該電解過程的總反應方程式：

發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：4難度：0.6
解析

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n （ C a ） n （ C ）	氣體體積分數/%				轉化率/%
n （ C a ） n （ C ）	H₂	CO	CO₂	CH₄	轉化率/%
0	45.58	22.70	22.37	7.54	61.22
0.5	52.95	21.74	19.11	5.14	56.59
1.0	58.62	22.37	12.60	5.31	61.42

序號	c（NO）/（mol?L^-1）	cⁿ（H₂）/（mol?L^-1）	速率（mol?L^-1?min^-1）
Ⅰ	0.0060	0.0010	1.8×10^-4
Ⅱ	0.0060	0.0020	3.6×10^-4
Ⅲ	0.0010	0.0060	3.0×10^-5
Ⅳ	0.0020	0.0060	1.2×10^-4