【分析】对于甲容器:H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)
开始(mol/L):0.01 0.01 0 0
变化(mol/L):x x x x
平衡(mol/L):0.01﹣x 0.01﹣x x x
所以=,解得x=0.006.
A.由上述计算可知,甲容器内二氧化碳的转化率为60%,恒温恒容下,乙中氢气的起始浓度比甲中氢气的起始浓度大,故乙中二氧化碳的转化率比甲中高;
B.甲、丙两容器内起始浓度n(H2):n(CO2)=1:1,反应H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)前后气体的体积不变,恒温恒容下,甲、丙为等效平衡,平衡时甲、丙中H2的转化率均相等;
C.甲、丙为等效平衡,平衡时甲、丙中CO2的转化率相等;
D.浓度越大反应速率越快.
【解答】解:对于甲容器:H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)
开始(mol/L):0.01 0.01 0 0
变化(mol/L):x x x x
平衡(mol/L):0.01﹣x 0.01﹣x x x
所以=,解得x=0.006。
A.由上述计算可知,甲容器内二氧化碳的转化率为×100%=60%,恒温恒容下,乙中氢气的起始浓度比甲中氢气的起始浓度大,故乙中二氧化碳的转化率比甲中高,故平衡时,乙中CO2的转化率大于60%,故A正确;
B.甲、丙两容器内起始浓度n(H2):n(CO2)=1:1,反应H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)前后气体的体积不变,恒温恒容下,甲、丙为等效平衡,平衡时甲、丙中H2的转化率均相等,由上述计算可知,甲容器内氢气的转化率为×100%=60%,故B正确;
C.由上述计算可知,平衡时甲容器内c(CO2)=(0.01﹣x )mol/L=0.004mol/L,甲、丙为等效平衡,平衡时,甲、丙中CO2的转化率相等,由A中计算可知为60%,故平衡时丙容器内c(CO2)=0.02mol/L×(1﹣60%)=0.008mol/L,丙中c(CO2)是甲中的2倍,故C正确;
D.浓度越大反应速率越快,由表中数据可知,甲、乙容器内,开始CO2浓度相等,乙中H2浓度比甲中浓度大,所以速率乙>甲,乙、丙容器内,开始H2浓度相等,丙中CO2浓度比乙中浓度大,所以速率丙>乙,故速率丙>乙>甲,故D错误,
故选:D。
【点评】本题考查化学平衡计算、等效平衡、外界条件对反应速率的影响等,难度中等,注意三段式解题法的运用,判断甲、丙为等效平衡是解题关键.
二、非选择题(共58分)
8.(14分)由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分.甲同学欲探究X的组成.
查阅资料:
①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝.
②Al3+在pH=5.0时沉淀完全;Mg2+在pH=8.8时开始沉淀,在pH=11.4时沉淀完全.
实验过程:
I.向化合物X粉末中加入过量盐酸,产生气体A,得到无色溶液.
Ⅱ.用铂丝蘸取少量I中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰.
Ⅲ.向I中所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5~6,产生白色沉淀B,过滤.
Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶液,沉淀全部溶解.
Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液,调节pH至12,得到白色沉淀C.
(1)I中气全A可使澄清石灰水变浑浊,A的化学式是CO2.
(2)由I、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、钠、硅.
(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是Al3++3NH3•H20═Al(OH)3↓+3NH4+.
(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O.
(5)沉淀C的化学式是Mg(OH)2.
(6)若上述n(A):n(B):n(C)=1:1:3,则X的化学式是Mg3Al(OH)7CO3.
【考点】49:离子方程式的书写;DG:常见离子的检验方法;M5:复杂化学式的确定;RD:探究物质的组成或测量物质的含量
【专题】18:实验分析题.
【分析】Ⅰ、气体A可使澄清石灰水变浑浊,结合抗酸药的有效成分,知该气体为CO2.X中一定不含Si,因为硅酸盐中加入过量盐酸,会产生硅酸沉淀;