题目内容

已知298K时反应2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=-197kJ?mol-1,在相同温度下向一密闭容器中加入2mol SO2和1molO2,达化学平衡时放出热量为a1kJ;向另一容积相同的密闭容器中通入1mol SO2和0.5molO2,达化学平衡时放出热量为a2kJ,则下列关系式中正确的是(  )
分析:反应为可逆反应,浓度不同,平衡转化的程度不等,根据热化学方程式的含义来分析.
解答:解:反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-197kJ/mol,由热化学方程式可知,在上述条件下反应生成1molSO3气体放热98.5kJ,加入2mol SO2和1molO2,生成的三氧化硫量小于2mol,所以a1<197,通入1mol SO2和0.5molO2,原则上讲会生成1mol三氧化硫,放热
1
2
×98.5kJ,但是此时体系压强比加入2mol SO2和1molO2要小,所以平衡会向左移动,所以实际放出的热量<(
1
2
×98.5)kJ,即2a2<a1,综上得:2a2<a1<197.
故选B.
点评:本题考查反应热的计算,题目难度中等,本题注意浓度对平衡的影响以及可逆反应的特征.
练习册系列答案
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对一个化学反应的研究需要从反应条件、限度、速率、定量关系等因素进行综合分析,下列是关于化学反应的系列研究,请根据相关信息回答问题.
(1)关于反应物之间的定量关系的研究:已知反应:Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+,向10mL 0.1mol?L-1的FeBr2溶液中通入0.001mol Cl2,该反应的离子方程式为:
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-

(2)关于反应速率、限度的研究:
①已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,在氯化镁溶液中加入一定量的烧碱,测得pH=13.0,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=
5.6×10-10mol/L
5.6×10-10mol/L

②科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气,发生反应:2H2O(g)
Cu2O
2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ?mol-1不同时段产生O2的量见下表:
时间/min 20 40 60 80
n(O2)/mol 0.0010 0.0016 0.0020 0.0020
则前20min的反应速率 v(H2O)=
5.0×10-5mol?L-1?min-1
5.0×10-5mol?L-1?min-1
;达平衡时,至少需要吸收的光能为
0.968
0.968
kJ.

③向某密闭容器中加入 0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示.附图中乙图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件,所用条件均不同.已知,t3-t4阶段为使用催化剂[已知t0-t1阶段c(B)未画出].请回答:
I:t4-t5阶段改变的条件为
减小压强
减小压强

II:B的起始物质的量为
0.04mol
0.04mol

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