题目内容

20．接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）  且生成2molSO3同时放出190kJ的热量．现在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO2和0.10molO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18mol．求：
（1）v（O2）=0.036 mol•L-1•min-1，放出的热量＜19kJ（填“等于”、“大于”或“小于”）
（2）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是③④（选填序号）
①v（O2）正=2v（SO3）逆
②SO2、O2、SO3的浓度之比为2：1：2
③单位时间内生成2n molSO2的同时生成2n mol SO3
④容器中气体压强不随时间而变化
⑤容器中气体的密度不随时间而变化．

分析 （1）生成0.18molSO3反应掉O20.036mol，据v=$\frac{\frac{△c}{V}}{△t}$计算，生成2molSO3同时放出190kJ的热量，生成SO30.18mol放热$\frac{0.18}{2}×190KJ$；
（2）根据化学平衡状态的标志：正反应速率等于逆反应速率，平衡混合物中各组成成分的含量不变来判断．

解答 解：（1）生成0.18molSO3反应掉O20.036mol，v=$\frac{\frac{△c}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.036mol}{5L}}{0.5min}$=0.036 mol/（L•min），生成2molSO3同时放出190kJ的热量，生成SO30.18mol放热$\frac{0.18}{2}×190KJ$=17.1KJ＜19KJ，故答案为：0.036；＜；
（2）①化学方程式的系数之比等于化学反应中各物质的反应速率之比，V（O2）正=2V（SO3）逆，均为正反应速率，不能判断是否达到平衡明反应得到平衡状态，故错误；
②平衡时各组分浓度之比与加入物质的多少和反应程度有关，与平衡状态无关，故错误；
③单位时间内生成2n molSO2的同时生成2n mol SO3，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
④该反应为气体的分子总数减少的反应，当容器中气体的分子总数不随时间而变化时，平衡混合物中各组成成分含量不变，反应达到平衡状态，故正确
⑤容器中气体的密度=$\frac{m}{V}$，反应前后质量守恒，反应在体积不变的容器中进行，所以气体的密度始终不变，故错误；
故答案为：③④．

点评 本题考查化学反应速率、化学平衡状态的判断，题目难度不大，注意应加强平时知识的积累．

练习册系列答案
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10．一个原电池的总反应的离子方程式是Fe+Cu2+═Fe2++Cu，该反应的原电池组成正确的是（　　）
ABCD
正极FeFeCuCu
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电解质溶液CuSO4H2SO4CuCl2酒精
A．AB．BC．CD．D
11．N2H4是一种重要的火箭燃料，能在空气中燃烧生成氮气和水，放出大量的热．室温时，已知各共价键的键能如下表，通过计算N2H4的燃烧热是（　　）
键N-HN-NO=ON≡NH-O
键能/kJ•mol-1391193497946463
A．1088 kJ•mol-1B．544 kJ•mol-1C．790 kJ•mol-1D．382 kJ•mol-1
8．将下列物质分别注入水中，振荡后静置，能分层且浮于水面的是（　　）
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A．①②③B．①③⑤C．①②⑤D．①②⑤⑥
15．下列表示物质结构的化学用语或模型图正确的是（　　）
A．二氧化碳的电子式：B．14C的原子结构示意图：
C．C3H8的结构式CH3-CH2-CH3D．次氯酸的电子式：
5．下列物质不可以通过化合反应制取的是（　　）
A．FeCl2B．Fe（OH）3C．H 2SiO4D．SO3
12．如图所示为短周期的一部分，则A可能是（填元素符号）8，如果B原子和C原子的核外电子总数之和为A的4倍，则A的原子序数为O，B为（填元素符号，下同）P，C为Cl．画出A的原子结构示意图：C的离子结构示意图：．
9．汽车尾气中含CO、NOx、碳氢化合物等废气，在汽车上安装三效催化转化器可使这些尾气生成无毒物质，减少汽车尾气污染．
（1）已知：（Ⅰ） N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
（Ⅱ）2C（s）+O2（g）?2CO（g）△H=-221.0kJ/mol
（Ⅲ）C（s）+O2（g）?CO2（g）△H=-393.5kJ/mol
则（Ⅳ）2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H=-746.5 kJ/mol；
（2）反应（Ⅳ）△S＜0（填“＞”、“＜”或“=”），在低温（填“高温”、“低温”或“任何温度”）下能自发进行；
（3）如图1所示，将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应（Ⅳ），相同时间内测量逸出气体中NO含量，从而确定尾气脱氮率（脱氮率即NO的转化率），结果如图所示．

以下说法正确的是：D
A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高        B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
C．曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高    D．催化剂分别适用于55℃和75℃左右脱氮
（4）某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，相同时间内测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如图2所示．
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②在$\frac{n（NO）}{n（CO）}$=1的条件下，应控制的最佳温度在870℃左右．
（5）在某温度下，2L密闭容器中充入NO、CO各0.4mol进行反应（Ⅳ），测得NO物质的量变化如图3所示：
5分钟末反应达到平衡，该反应的平衡常数K=5，第6分钟继续加入0.2molNO、0.2molCO、0.2molCO2和0.1molN2，请在上图中画出到9分钟末反应达到平衡NO的物质的量随时间的变化曲线．
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A．NH3          B．CH4           C．KMnO4           D．尿素．
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A．Al是地壳中含量最多的元素
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