题目内容
【题目】硫酸是重要的化工原料,工业制取硫酸最重要的一步反应为:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H<0。
(1)为提高SO2的转化率,可通入过量O2,用平衡移动原理解释其原因:_______。
(2)某兴趣小组在实验室对该反应进行研究,在一密闭容器内加入一定量的SO2和O2,部分实验图像如图1
① 该反应的平衡常数表达式为___________________。
② t1、t2、t3中,达到化学平衡状态的是________________。
③ t2到t3的变化是因为改变了一个反应条件,该条件可能是___________________。
(3)将SO2和O2充入恒压密闭容器中,原料气中SO2 和O2的物质的量之比m[m=n(SO2)/n(O2)] 不同时,SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示,则m1、m2、m3的从大到小的顺序为___________________。
(4)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×105,H2SO3的Ka1=1.3×102,Ka2=6.2×108。若氨水的浓度为2.0 mol·L1,溶液中的c(OH-)=_______mol·L1。将原料气SO2和O2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×107 mol·L1时,溶液中的c()/c()=____。
【答案】增大反应物O2的浓度,平衡正向移动,SO2的转化率提高 t2 增大压强 m3>m2>m1 6.010-3 0.62
【解析】
(1)对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ,增大反应物O2的浓度,平衡正向移动,SO2的转化率提高,但O2的转化率减小;
(2)①根据化学平衡常数定义,反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的化学平衡常数K=;
②平衡时,正逆反应速率相等,即二氧化硫的消耗速率为氧气生成速率的2倍,由图可知t1、t2、t3中,达到化学平衡状态的是t2;
③由图可知,t2后,正逆反应速率都加快,且二氧化硫的消耗速率增加的更快,说明正反应速率比逆反应速率增加的快,即反应向正反应方向移动,因为该反应是气体体积减小的反应,增大压强可以加快反应速率同时使平衡向正反应方向移动,所以t2到t3的变化是改变了一个反应条件,该条件可能是增大压强;
(3)将SO2和O2充入恒压密闭容器中,由图可知,相同温度下,m1、m2、m3对应的二氧化硫转化率减小,原料气中SO2和O2的物质的量之比m[m=]越大,说明SO2越多,SO2的转化率越小,故m3>m2>m1;
(4)Kb==1.810-5,c(NH3·H2O)=2.0mol/L,则c(OH-)c(NH4+)==6.010-3mol/L;Ka2==6.210-8,c(H+)= c(OH-)=1.010-7mol/L,所以溶液中==0.62。
【题目】已知:pAg=-lgc(Ag+),pX=-lg c(Xn-)。298K时,几种物质的Ksp如下表:
化学式 | AgCl | AgSCN | Ag2CrO4 |
颜色 | 白 | 浅黄 | 红 |
Ksp | 1.8×1010 | 1.0×1012 | 2.0×1012 |
AgCl、AgSCN、Ag2CrO4的饱和溶液中,阳离子和阴离子的浓度关系如图所示。下列说法正确的是
A.图中x代表AgCl曲线,z代表AgSCN曲线
B.298K时,在Cl-和CrO42-的物质的量浓度均为0.1mol/L的溶液中,滴入少量0.1mol/L的AgNO3溶液,首先产生的是红色沉淀
C.298K时若增大p点的阴离子浓度,则y上的点沿曲线向上移动
D.298K时Ag2CrO4(s)+2SCN-(aq) 2AgSCN(s)+CrO42- (aq)的平衡常数K=2.0×1012