题目内容

(12分)20 L恒容的密闭容器中,加入3 mol SO3(g)和1 mol氧气,在某温度下使其反应,反应至4 min时,氧气的浓度为0.06 mol/L,当反应到8 min时,反应到达平衡。

(1)0 min~4 min内生成O2的平均速率:

v(O2)=____________mol/(L·min)。

(2)整个过程中,各物质的浓度与时间关系如下图所示,则该温度下的平衡常数K=________________。

 (3)若起始时按下表数据投料,相同温度下达到平衡时,三氧化硫浓度大于0.05 mol/L的是________,此时的平衡常数与(2)小题比较________(填“大于”、“小于”或“等于”)。

 

 

A

B

C

D

SO3

1 mol

3 mol

3 mol

0 mol

SO2

2 mol

1.5 mol

0 mol

6 mol

O2

2 mol

1 mol

0 mol

5 mol

(4)物质的浓度不再改变标志该反应已达平衡,下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。

①体系内压强不再改变      

②容器内气体的密度不再改变

③混合气体的平均相对分子质量不再改变   

④v(SO3)=2v(O2)

⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶2

 

【答案】

(1)0.0025 mol·L-1·min-1

(2)0.4 mol·L-1

(3)BD 等于 (4)①③④

【解析】略

 

练习册系列答案
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科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
(1)目前合成氨技术原理为:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g); △H=-92.4kJ·mol-1
① 673K,30MPa下,上述合成氨反应中n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是__________。
A.点a的正反应速率比点b的大   
B.点c处反应达到平衡
C.点d和点 e处的n(N2)相同
D.773K,30MPa下,反应至t2时刻达到平衡,则n(NH3)比图中e点的值大
② 在容积为2.0 L恒容的密闭容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在673K、30MPa下达到平衡时,NH3的体积分数为20%。该条件下反应N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K= ________。(保留小数一位)K值越大,表明反应达到平衡时_________(填标号)。
A.H2的转化率一定越高       
B.NH3的产量一定越大
C.正反应进行得越完全       
D.化学反应速率越大
(2)1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的 SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阴极的电极反应式
____________________。
(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下, N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:N2(g) + 3H2O(1)2NH3(g) + O2(g)。△H = a kJ·mol-1 进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表
①此合成反应的a______0;ΔS_______0,(填“>”、“<”或“=”)
②已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)  ΔH= -92 .4kJ·mol-1        
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) = -571.6kJ·mol-1
则N2(g) + 3H2O(l) = 2NH3(g) +  O2(g) ΔH=_____________kJ·mol-1
已知反应:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H=-41.2kJ/mol,生成的CO2与H2以不同的体积比混合时在合适条件下的反应可制得CH4
(1)850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中,通入一定量的CO和H2O(g),CO和H2O(g)浓度变化如右图所示,下列说法正确的是______(填序号).
A.达到平衡时,反应体系最终会放出49.44kJ热量
B.第4min时,混合气体的平均相对分子质量不再变化,可判断已达到平衡
C.第6min时,若升高温度,反应平衡常数会增大
D.第8min时,若充入CO,会导致v(正)>v(逆),平衡向正反应方向移动
(2)850℃时,若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol CO2和x mol H2.若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是______.
(3)如将H2 与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4.已知:
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ/mol
H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H2=-285.8kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是______.
(4)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极.负极反应式为______,正极反应式为______.为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定.为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是______.实验过程中,若通入了标准状况下空气448L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4______L.

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