题目内容

(12分)工业制硫酸时,利用接触氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键的步骤。
(1)在接触室中2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的标志是______。

A.υ(O2)=2υ(SO2)
B.容器中气体的总质量不随时间而变化
C.容器中气体的颜色不随时间而变化
D.容器中气体的压强不随时间而变化
(2)下列关于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。下列图像中不正确的是______ (填字母序号)。

(3)某温度下SO2(g)+ O2(g) SO3(g) ΔH=-98KJ/mol
①开始时在体积固定的密闭容器中加入4mol SO2 (g)和1mol O2 (g),达到平衡时 共放出196 KJ的热量,该温度下SO2的平衡转化率为______
②已知固态单质硫的燃烧热为296KJ/mol,则由S(s)生成2 molSO3(g)的ΔH为____________
(4)检验SO42-常用BaCl2溶液。常温时,BaSO4的Ksp=1.08×10-10,现将等体积的BaCl2溶液与2.0×10-3mol/L的H2SO4溶液混合。若要生成BaSO4沉淀,原BaCl2溶液的最小浓度为____________

(12分)
(1)D (2分)
(2)C (2分)
(3)①50%  (2分) ②-788KJ/mol (3分)
(4)2.16×10-7mol/L (3分)

解析试题分析:
(1)平衡状态的为正反应速率等于你反应速率,各组分的量保持不变即达到平衡状态,A、正逆反应速率不相等,不能说明;根据质量守恒,整个反应过程中质量、颜色均不变化,不能说明,BC错误;D、反应过程中压强减小,压强不变说明达到平衡状态,正确。
(2)A、温度升高,正逆反应速率同时增大,平衡逆向移动,正确;B、温度升高平衡逆向移动,正确;C、温度升高速率加快,平衡逆向移动,正确;D压强越大,速率越快,增大压强,平衡正向移动,SO3%减小。
(3)①根据比例,放出196KJ的能量,反应SO22mol,故转化率为50%;
②根据盖斯定律计算可以得到,该反应的反应热为-788KJ/mol;
(4)离子浓度计算按混合后的进行计算,c(Ba2+)===1.08×10-7mol/L,混合前的弄得为2.16×10-7mol/L。
考点:本题考查平衡基础知识,涉及化学平衡状态的判断,化学平衡图像,化学平衡计算,沉淀溶解平衡计算等相关知识。

练习册系列答案
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(1)常温下,将2种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合,实验数据如下:

组别
一元酸
NaOH
pH

c(HX)=0.1mol/L
c(NaOH)=0.1mol/L
pH=9

c(HY)=c1mol/L
c(NaOH)=0.1mol/L
pH=7
 
①甲组实验的混合溶液中离子浓度由大到小顺序为                            。由水电离出的c(OHˉ)=                   mol/L。
②乙组实验中HY为强酸,则HY溶液的c1        (填“<”、“=”或“>”)0.1。
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况和n(NO)/n(CO)比例变化情况如下图。

①为达到NO转化为N2的最佳转化率,应该选用的温度和n(NO)/n(CO)比例分别为                                 
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物生成无污染的物质。CH4与NO2发生反应的化学方程式为                                                    
(3)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)  +  2H2(g)    CH3OH(g)      △H
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
523K
573K
623K
平衡常数(K)
2.041
0.270
0.012
 
①由表中数据判断△H        0(填“<”、“=”或“>”)。
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则此时的温度为          
③请在下列坐标中画出②中求得该温度下CO、H2和CH3OH的浓度随时间变化的曲线,并进行适当的标注。

(15分)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
(1)实验室常用来制备氯气的化学方程式为                                     
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2、和CO的燃烧热(ΔH)分别为-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ.mol-1和-283.0kJ.mol-1,则生成1m3(标准状况)CO所需热量为                
(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为
                                            
(4)COCl2的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108kJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出):

①计算反应在第8min时的平衡常数K=                  
②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低:T(2)     T(8)
(填“<”、“>”或“=”),
③若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)=       mol·L-1
④比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率(平均反应速率分别以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13))的大小                                       
⑤比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小:v(5-6)     v(15-16)(填“<”、“>”或“=”),原因是                                                     

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