题目内容
工业制硫酸的过程中利用反应2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)+Q (Q＞0)，将SO2转化为SO3，尾气SO2可用NaOH溶液进行吸收。请回答下列问题：
（1）写出该可逆反应的化学平衡常数表达式 ；
（2）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2发生反应，下列说法中，正确的是 (填编号)。
a．若反应速率υ正(O2)=2υ逆(SO3)，则可以说明该可逆反应已达到平衡状态
b．保持温度和容器体积不变，充入2 mol N2，化学反应速率加快
c．平衡后移动活塞压缩气体，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大
d．平衡后升高温度，平衡常数K增大
将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据：
| 实验编号 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
| SO2 | O2 | SO2 | O2 | |||
| 1 | T1 | 4 | 2 | x | 0.8 | 6 |
| 2 | T2 | 4 | 2 | 0.4 | y | t |
（3）实验1从开始到反应达到化学平衡时，υ(SO2)表示的反应速率为 ；
T1 T2 (选填“＞”、“＜”或“=”)，理由是 。尾气SO2用NaOH溶液吸收后会生成Na2SO3。现有常温下0.1mol/LNa2SO3溶液，实验测定其pH约为8，完成下列问题：
（4）该溶液中c(Na+)与 c(OH－)之比为 。
该溶液中c(OH—)= c(H+)+ + （用溶液中所含微粒的浓度表示）。
（5）如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2，则理论吸收量由多到少的顺序是 (用编号排序)
A．Na2SO3 B．Ba(NO3)2 C．Na2S D．酸性KMnO4
（1）K＝[SO3]2/([SO2]2[O2])
（2）c
（3）0.2mol/(L· min)（2分）＞； 反应放热，温度升高平衡向左移动，反应物转化率低
（4）2×105 ； （2分）c(HSO3－)+2c(H2SO3)
（5）B＞C ＝D＞A
解析试题分析：（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，因此根据方程式可知其平衡常数表达式为K＝[SO3]2/([SO2]2[O2])。
（2）a、反应速率υ正(O2)=2υ逆(SO3)不能满足反应速率之比是相应的化学计量数之比，因此不能说明该可逆反应已达到平衡状态，a不正确；b、保持温度和容器体积不变，充入2 mol N2，物质的浓度不变，则化学反应速率不变，b不正确；c、平衡后移动活塞压缩气体，压强增大平衡向正反应方向移动，所以平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大，c正确；D、正方应是放热反应，则平衡后升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以平衡常数K减小，d不正确，答案选c。
（3）根据表中数据可知平衡时氧气的物质的量减少2mol－0.8mol＝1.2mol，则根据反应式可知生成三氧化硫2.4mol，其浓度为2.4mol÷2＝1.2mol/L，所以用三氧化硫表示的反应速率为1.2mol/L÷6min＝0.2mol/(L· min)。X＝4mol－1.2mol×2＝1.6mol，而在t2时二氧化硫的平衡量是0.4mol，这说明t2时二氧化硫的转化率高。由于正方应是放热反应，所以降低温度才有利于SO2的转化，所以T1＞T2。
（4）pH约为8，因此溶液中c(OH－)＝10－6mol/L，溶液中钠离子浓度为0.2mol/L，所以该溶液中c(Na+)与c(OH－)之比为0.2mol/L ÷10－6mol/L ＝2×105 。根据质子守恒可知该溶液中c(OH—)＝c(H+)+ c(HSO3－)+2c(H2SO3)。
（5）A、Na2CO3吸收二氧化硫发生的反应为：Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑，1molNa2CO3最多吸收二氧化硫2mol；B、Ba（NO3）2 吸收二氧化硫反应化学方程式为Ba（NO3）2+3SO2+2H2O＝BaSO4↓+2H2SO4+2NO↑：1molBa（NO3）2最多吸收二氧化硫3mol；C、Na2S 吸收二氧化硫发生的反应为：2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓，1mol2Na2S最多反应二氧化硫2.5mol；D、酸性KMnO4溶液吸收二氧化硫的反应2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，1molKMnO4最多反应二氧化硫2.5mol；计算分析吸收二氧化硫理论吸收量由多到少的顺序是B＞C=D＞A，故答案为：B＞C=D＞A。
考点：考查可逆反应的有关判断、计算以及溶液中离子浓度关系的有关判断与计算
(14分)短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大 ， A是元素周期表中原子半径最小的元素，B是形成化合物种类最多的元素，C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C的某种氢化物分子含有相同的电子数。
⑴A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为 。
⑵已知：
① E－E→2E ?H＝＋a kJ/mol；
② 2A→A－A ?H＝－b kJ/mol；
③ E＋A→A－E ?H＝－c kJ/mol；
写出298K时，A2与E2反应的热化学方程式 。
⑶在某温度下容积均为2 L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A2(g)＋BC(g)
X(g) ?H＝－Q kJ/mol(Q＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：
| 实验 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 初始投料 | 2 mol A2、1 mol BC | 1 mol X | 4 mol A2、2 mol BC |
| 平衡时n(X) | 0.5 mol | n2 | n3 |
| 反应的能量变化 | 放出Q1kJ | 吸收Q2kJ | 放出Q3kJ |
| 体系的压强 | P1 | P2 | P3 |
| 反应物的转化率 |  1 | 2 | 3 |
v (A2)= 。
② 计算该温度下此反应的平衡常数K = 。
③三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是 (填字母)。
A．α1＋α2＝1 B．Q1＋Q2＝Q C．α3＜α1
D．P3＜2P1＝2P2 E．n2＜n3＜1.0 mol F．Q3＝2Q1
④在其他条件不变的情况下，将甲容器的体积压缩到1 L，若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为75%，请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。
⑷熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池，被称为第二代燃料电池，是未来民用发电的理想选择方案之一，其工作原理如图所示。现以A2(g)、BC(g)为燃料，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出该碳酸盐燃料电池(MCFC)正极的电极反应式____________________________。
(15分)已知2A(g)＋B(g)
2C(g)，?H＝－a kJ/mol(a＞0)，在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A和1 mol B，在500 ℃时充分反应达平衡后C的浓度为ω mol/L，放出热量为b kJ。
⑴比较a b(填“＞”“＝”或“＜”)。
⑵下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T1 T2(填“＞”、“＝”或“＜”)。
| T/K | T1 | T2 | T3 |
| K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
⑶ 在相同条件下要想得到2a kJ热量，加入各物质的物质的量可能是 。
A． 4 mol A和2 mol B B． 4 mol A、2 mol B和2 mol C
C． 4 mol A和4 mol B D． 6 mol A和4 mol B
⑷为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 。
A． 及时分离出C气体 B． 适当升高温度
C． 增大B的浓度 D． 选择高效催化剂
⑸ 若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同)，起始时加入2 mol A和1 mol B，500 ℃时充分反应达平衡后，放出热量为d kJ，则d b(填“＞”、“＝”或“＜”)，理由是_ 。
⑹ 在一定温度下，向一个容积可变的容器中，通入3 mol A和2 mol B及固体催化剂，使之反应，平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%。保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质的量改为4 mol A、3 mol B和2 mol C，则平衡时A的百分含量 (填“不变”、“变大”、“变小”或“无法确定”)。
(aq) +4Cl－(aq)
(aq) +4H2O(l)温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g)
PCl3(g)＋Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如图：
下列说法正确的是
| A．反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)＝0.0032 mol·L－1·s－1 |
| B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝0.11mol·L－1，则反应的△H＜0 |
| C．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80% |
| D．相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20 mol Cl2，反应达到平衡前v(正)＞v(逆) |
一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：N2＋3H2O
2NH3＋
O2
进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(反应时间3 h)：
| T/℃ | 30 | 40 | 50 |
| 生成NH3量/(10－6 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
请回答下列问题：
(1)50℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为 mol·h－1。
(2)该反应过程与能量关系可用如图表示，则反应的热化学方程式是 。
(3)与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率较慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议： 。
(4)工业合成氨的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol。在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2，达到平衡时，N2的转化率为50%，体积变为10 L。求：①该条件下的平衡常数为 ；
②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量 (填“>”“<”或“＝”)92.4 kJ。
2SO3(g)。SO2的起始浓度是0.4 mol·L－1，O2的起始浓度是1 mol·L－1，当SO2的转化率为80%时，反应达到平衡状态。
2NH3(g),生成2 mol NH3放出92.4 kJ热量。在该温度下,取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)在密闭容器中充分反应,放出的热量 (填“等于”“大于”或“小于”)92.4 kJ。原因是 _____________________________