题目内容

如图所示装置，密闭容器内分别充入空气和H2、O2的混合气体在可移动的活塞两边，在标准状况下若将H2、O2的混合气体点燃引爆，活塞先左弹，恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央，则原来H2、O2的体积比最接近于[        ]

A．7∶2

B．5∶4

C．3∶5

D．2∶7

 

【答案】

A

【解析】

试题分析：设空气原来为1mol，混合气体为3mol。恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央，说明左右两侧气体的物质的量相等，都是1mol。如果最后是H2剩余1mol，则根据反应2H2+O2＝2H2O可知，反应比例是2：1，所以另外2mol里面 H2占了2/3，则氢气就是4/3mol，O2就是2/3mol，因此H2总的物质的量就是 7/3mol，所以答案是7：2；如果是O2剩余，则O2总量就是 1+2/3=5/3mol，H2是4/3mol，所以答案就是4：5，因此正确的答案选A。

考点：考查氢气和氧气反应的有关计算

点评：该题是中等难度的试题，试题注重基础，侧重考查学生的解题方法培养和能力训练。该题的关键是学会讨论，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。

 

练习册系列答案
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化合物A由两种常见元素组成，且A中两种元素的质量比为4：1．A有如图所示转化关系，其中B、F均为红色固体，C能使品红溶液褪色（有的反应可能在水溶液中进行，有的反应的生成物未全部给出）．

（1）写出下列物质的化学式，A
Cu2S
Cu2S
，B
Cu2O
Cu2O
，H
Cu（OH）2
Cu（OH）2
．
（2）反应I中还原剂与氧化剂的物质的量之比为
2：3
2：3
，
反应Ⅱ的离子方程式为
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
．
反应Ⅲ的化学方程式为
Cu+2H2SO4（浓）
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4（浓）
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
．
（3）某人设想用如图所示装置用电化学原理生产E，N电极是
正
正
极；写出M电极的电极反应式：
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
．

（4）当图中的C与O2被活性炭吸附时，也能发生放热反应生成D，为研究此反应，将C和O2放入体积为1L的恒容密闭容器中，在
500℃时发生反应，反应物浓度时间的变化如下表所示：

t（min）
浓度（mol/L）		 0 1 2 3 4 5 6
c（C） 0.054 0.034 0.018 0.012 0.008 0.006 0.006
c（O2） 0.032 0.022 0.014 0.011 0.009 0.008 0.008
①反应从起始至2min内的平均反应速率v（C）=
0.018mol/（L?min）
0.018mol/（L?min）
；500℃时，此反应化学平衡常数K的值为
8000
8000
．
②第6min时，向容器中再充入0.002molO2，同时将反应体系的温度改变为T，反应至10min时重新达到平衡，此时测得c（C）=
0.004mol/L，则温度T
＜
＜
（填“＞”或“＜”）500℃．
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）；△H=180.5KJ?mol-l
4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）；△H=-905KJ?mol-l
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；△H=-483.6KJ?mol-l
则 N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的△H=
-92.4KJ/mol
-92.4KJ/mol
．
（2）一定温度下在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：
2N2O5（g）?4NO2（g）+O2（g）；△H＞O
①反应达到平衡后若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将
不变
不变
（填“增大”、“减小”、“不变”）．
②下表为反应在T，温度下的部分实验数据：
时间/S 0 500 1000
c（N2O5）mol?L-1 5.00 3.52 2.48
则500s内N2O5的分解速率为
2.96×10-3mol/L?S
2.96×10-3mol/L?S
．
③在T2温度下，反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol?L-1，则T2
＜
＜
T1．
（3）如图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的
阳
阳
（填“阳极”或“阴极”）区生成，其电极反应式为
N2H4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
N2H4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
．
利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤．T℃时反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题．
（1）写出该反应的热化学方程式（用E1、E2或E3表示，下同）
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-E3kJ/mol　或△H=-（E2-E1）kJ/mol
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-E3kJ/mol　或△H=-（E2-E1）kJ/mol
．
（2）T℃时将3mol SO2和1mol O2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生反应．2min时反应达到平衡，此时测得反应物O2还剩余0.1mol，则达到平衡时SO2的转化率为
60%
60%
，反应
放出
放出
（填“放出”或“吸收”）
0.9E3
0.9E3
热量．（用E1、E2或E3表示）
（3）下列叙述能证明该反应已达化学平衡状态的是
①②④
①②④
（填序号）
①SO2的体积分数不再发生变化    ②容器内压强不再发生变化   ③容器内气体原子总数不再发生变化   ④相同时间内消耗2n mol SO2的同时生成n mol O2   ⑤相同时间内消耗2n mol SO2的同时生成2n mol SO3
（4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1、E2和E3的变化是：E1
减小
减小
，E2
减小
减小
，E3
不变
不变
（填“增大”“减小”或“不变”）．
（5）若以如图所示装置，用电化学原理生产硫酸，将SO2、O2以一定压强喷到活性电极上反应．写出两电极的电极反应式：
+：O2+4e-+4H+═2H2O
-：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
+：O2+4e-+4H+═2H2O
-：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
，为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入SO2和水的质量比为
16：29
16：29
．
（6）SOCl2是一种无色液体，可与碳共同构成锂电池的正极材料，且其放电时也有SO2气体产生．写出SOCl2在电池中放电时的电极反应式
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
．
（2010?聊城模拟）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤．
已知：SO2+
1
2
O2?SO3△H=-98KJ?mol-1
（1）在T1温度时，该反应的平衡常数K=
10
3
，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3.0molSO2、16.0molO2和3.0molSO3，则反应开始时正反应速率
＞
＞
逆反应速率（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在T2温度时，开始在100L的密闭容器中加入4.0molSO2和10.0molO2，一定条件下当反应达到平衡时共放出热量196kJ．此时二氧化硫的转化率为
50%
50%
．
（3）在（2）中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2平衡浓度比原来减小的是
AC
AC
（填字母）．
A．保持温度和容器体积不变，充入1.0molO2
B．保持温度和容器内压强不变，充入2.0molSO2和5.0molO2
C．降低温度
D．在其他条件不变时，减小容器的容积
（4）有人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式：
SO2+2H2O=SO42-+4H++2e-
SO2+2H2O=SO42-+4H++2e-
．
（5）由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，当两种沉淀共存时，
c(C
O
2-
3
)
c(S
O
2-
4
)
=
40
40
．[已知该温度时，KSP(BaSO4)=1.3×10-10，KSP(BaCO3)=5.2×10-9]．

氮有多种氧化物，其中N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备收到人们的关注。

（1）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g) ；⊿H＞0

①反应达到平衡后，若再通入一定量氩气，则N2O5的转化率将___（填“增大”、“减小”、“不变”）。

②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：

t/s

0

500

1000

c(N2O5)/mol·L—1

5.00

3.52

2.48

则500s内N2O5的分解速率为______________。

③一定温度下，在2L恒容密闭容器中加入2mol N2O5，达到平衡时，气体的压强为原来的，(不考虑NO2聚合成N2O4)，则N2O5的转化率a1＝      ，该温度下反应的平衡常数K＝_______。

（2）如图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的__________区生成，其电极反应式为_________________________________。

（3）如图：V(NO):V(O2)＝3:1。当抽去NO和O2之间的隔板后，NO和O2反应后成NO2，部分NO2聚合成N2O4（N2O4此时为气态）。当体系达到平衡后，U形毛细管两端汞面高度差由反应前10cm变为7.1cm。假设温度不变，且隔板及U形毛细管的体积都忽略不计，此时混合气体的平均相对分子质量为__________。

 

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