题目内容
I.(1)在一密闭的2L的容器里充入8mol SO2和4mol 18O2,在一定条件下开始反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),2min末测得容器中有7.2mol SO2。试回答:
① 反应后18O原子存在于哪些物质中 ;
② 2min末SO3的浓度________________________;
③ 用O2的浓度变化表示该时间段内的化学反应速率_______________________。
II.某化学反应2A (g)B(g)+D(g)在3种不同条件下进行,B和D的起始浓度为0,反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
实验序号 | 时间 浓度 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
1 | 800℃ | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
2 | 800℃ | c2 | 0.92 | 0.75 | 0.63 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
3 | 820℃ | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
根据上述数据,完成下列填空:
(1) 实验1达到平衡的时间是__________min,c2_____1.0 min·L-1(填“<”“>”或“=”)。
(2)实验3比实验1的反应速率_________(填“快”或“慢”),原因是___________________________________________________________________________。
(3) 如果2A (g)B(g)+D(g)是一个吸热反应,那么实验3与实验1相比,在相同体积时___________吸收的热量多,理由是___________________________________________。
(12分)I.(1)①SO2、O2、SO3(2分) ②0.4mol/L(1分) ③0.1mol/(L?min)(2分)
II.(1)40(1分) >(1分)
(2)快(1分) 实验3比实验1的温度高,反应速率快(2分)
(3)实验3中A的转化率大些(分解的A多些),正反应吸收热量多。(2分)
解析试题分析:I.(1)①首先,反应正向进行,生成的三氧化硫分子中含有18O;其次,可逆反应不仅能正向进行,也能逆向进行,三氧化硫分解产生的二氧化硫和氧气中也一定含有18O;因此,反应后中SO2、O2、SO3都含有18O;②依题意,可用三行数据法计算,即:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
各组分的起始浓度/ mol?L-1 4 2 0
各组分的变化浓度/ mol?L-1 0.4 0.2 0.4
各组分2min末浓度/ mol?L-1 3.6 1.8 0.4
则2min末SO3的浓度为0.4mol/L;
③v(O2)=== 0.1 mol·L-1·min-1;
II.(1)随着反应的正向进行,反应物A的浓度逐渐减小,当A的浓度保持不变时,说明反应达到平衡,读表中信息可得,实验1中达到平衡的时间是40min;(2)实验1、2的温度相同,则平衡常数相同,先用三行数据法求实验1的平衡常数,则:
2A (g) B(g) + D(g)
各组分的起始浓度/ mol?L-1 1.0 0 0
各组分的变化浓度/ mol?L-1 0.50 0.25 0.25
各组分的平衡浓度/ mol?L-1 0.50 0.25 0.25
则实验1的平衡常数K===0.25;
再求实验2中A的起始浓度,则:
2A (g) B(g) + D(g)
各组分的起始浓度/ mol?L-1 c2 0 0
各组分的变化浓度/ mol?L-1 c2—0.60 0.5 c2—0.30 0.5 c2—0.30
各组分的平衡浓度/ mol?L-1 0.60 0.5 c2—0.30 0.5 c2—0.30
则实验2的平衡常数K===0.25,解得:c2="1.2" mol?L-1,则c2>1.0 mol?L-1;
(2)820>800,则实验3的反应速率比实验1快,因为实验3的反应温度比实验1的高;(3)实验1变为实验3,其他条件保持不变,仅升高反应温度,平衡向吸热方向移动,若2A (g) B(g)+D(g)是一个吸热反应,则平衡向正反应方向移动,则实验3中A的转化率大于实验1中,所以实验3吸收的热量较实验1多。
考点:考查化学反应速率和化学平衡,涉及可逆反应的特点、平均反应速率的计算、各组分的三行浓度(起始、变化、一定时间末或平衡)、化学平衡的标志、平衡常数的计算、平衡常数与温度的关系、根据平衡常数计算反应物的起始浓度、温度对反应速率和平衡移动的影响等。
(14 分)CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L密闭容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H="2.8" kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H= ;
③在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如右图所示。t1~t2℃时,温度升高而CO的生成速率降低的原因是 ;
(?代表CO的生成速率,■代表催化剂的催化效率)
④为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是 ;
⑤若再向容器中同时充入2.0 mol CO2、6.0 mol CH4、4.0 molCO 和8.0 molH2,则上述平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)以CO2为原料可以合成多种物质。
①可降解二氧化碳聚合物是由CO2加聚而成,写出其结构简式: ;
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解,CO2在铜电极上可转化为甲烷,该电极反应方程式为 。
(16分)(2012?广东)碘在科研与生活中有重要作用,某兴趣小组用0.50mol?L﹣1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol?L﹣1K2S2O8、0.10mol?L﹣1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响.
已知:S2O82﹣+2I﹣=2SO42﹣+I2(慢) I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣ (快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的 耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色,为确保能观察到蓝色,S2O32﹣与S2O82﹣初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32﹣):n(S2O82﹣) .
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验 序号 | 体积V/ml | | |||
K2S2O8溶液 | 水 | KI溶液 | Na2S2O3溶液 | 淀粉溶液 | |
① | 10.0 | 0.0 | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
② | 9.0 | 1.0 | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
③ | 8.0 | Vx | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
(3)已知某条件下,浓度c(S2O82﹣)~反应时间t的变化曲线如图13,若保持其它条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82﹣)~反应时间t的变化曲线示意图(进行相应的标注).
(4)碘也可用作心脏起捕器电源﹣锂碘电池的材料,该电池反应为:2Li(s)+I2(s)=2LiI(s)△H
已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s)△H1
4LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s)△H2
则电池反应的△H= ;碘电极作为该电池的 极.
(1)已知t ℃时AgCl的Ksp=2×10-10;(2)在t ℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )。
A.在t ℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-9 |
B.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y点到X点 |
C.在t℃时,以0.01 mol/L AgNO3溶液滴定20 mL0.01 mol/LKCl和0.01 mol/L的K2CrO4的混和溶液,Cl-先沉淀 |
D.在t ℃时,AgCl的溶解度大于Ag2CrO4 |