题目内容
分解水制氢气的工业制法之一是硫——碘循环,主要涉及下列反应:
I SO2+2H2O+I2→H2SO4+2HI
II 2HIH2+I2
III 2H2SO4 → 2SO2+O2+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是_________
a.反应III易在常温下进行 b.反应I中SO2还原性比HI强
c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
(2)一定温度下,向2L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应II,H2物质的量随时间的变化如图所示。
0—2min内的平均反应速率v(HI)= _________ 。该温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数表达式为K=_______________________。相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则_________是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)SO2在一定条件下可氧化生成SO3,其主反应为:2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) + Q,若此反应起始的物质的量相同,则下列关系图正确的是_________ (填序号)
实际工业生产使用的条件是:常压、____________________________________选择该条件的原因是__________________。
(4)实际生产用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐。现取a克该铵盐,若将其中的SO2全部反应出来,应加入18.4 mol/L的硫酸溶液的体积范围为______________。
(1)bc(2分)
(2)0.05mol·L-1·min-1;;b (各1分)
(3)bd;五氧化二钒、500℃;加快反应速度。(共5分)
(4)a/116×18.4~a/198×18.4 (2分)
解析试题分析:(1)a.反应III2H2SO4 → 2SO2+O2+2H2O是分解反应,要在高温下进行。b.根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,故反应I中SO2还原性比HI强,正确。c.水在循环过程中始终消耗,故需补充H2O,正确。d.根据电子守恒,循环过程中产生1molO2转移4mol电子,同时产生2molH2,错误。故选bc。
(2)根据平均反应速率v(HI)="2v(H2)=2*0.1/(2*2" )= 0.05mol·L-1·min-。该温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数表达式为K=
。相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,根据反应前后体积不变这个特点可知与原平衡是等效平衡,则HI的平衡浓度是原来的2倍,而平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数也不变,平衡时H2的体积分数相同。
(3)根据反应2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) + Q的特点,正反应体积减小,放热反应,故关系图正确的是bd。实际工业生产还要根据设备的成本,反应速率及催化剂的适宜温度综合考虑故使用的条件是:常压、五氧化二钒、500℃;选择该条件的原因是加快反应速度。
(4)亚硫酸的铵盐正盐和酸式盐两种情况。若a克分别是两种铵盐时,应加入18.4 mol/L的硫酸溶液的体积设为v,则
(NH4)2SO3 -----H2SO4 2NH4HSO3----H2SO4
a/116 a/116 a/99 a/198
v=a/116×18.4 v=a/198×18.4,应加入18.4 mol/L的硫酸溶液的体积范围为a/198×18.4----a/116×18.4。
考点:本题考查化学平衡状态,化学平衡常数,反应速率计算,用极值法解决化学计算。

如图表示某温度时,反应N2O4(g)2NO2(g)在前110 s内的反应进行情况,请根据图像回答下列问题。
(1)该可逆反应达到平衡的时间段为 。
(2)反应进行到70 s时,改变的条件可能是 (填字母,下同),反应进行到90 s时,改变的条件可能是 。
A.加入催化剂 | B.扩大容器体积 |
C.升高温度 | D.增大N2O4的浓度 |
(4)请在图中画出反应物N2O4在0~70秒时的浓度变化曲线。
向2.0L恒容密闭容器中充人1.0mol PCl5,在温度为T时发生如下反应
PCl5(g) PCl3(g)+C12(g)
H=124kJ·mol-1。反应过程中测定的部分数据见下表:
时间t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCL3)/mol | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.2 | 0.2 |
回答下列问题
(1)反应在前50 s的平均速率v(PCI5)=________。
(2)温度为T时,该反应的化学平衡常数=________。
(3)要提高上述反应的转化率,可采取的措施有________。
(4)在温度为T时,若起始时向容器中充入0.5mol PCl5和a mol Cl2平衡时PCl5的转化率仍为20%,则a=________。
(5)在热水中,五氯化磷完全水解,生成磷酸(H3 PO4),该反应的化学方程式是________。
若将0.01 mol PCI5投入l L热水中,再逐滴加入AgNO3溶液,先产生的沉淀是________ [已知Ksp(Ag3 PO4)="1.4" x 1 0-16,Ksp(AgCl)="1.8" x 10-10]。
(6)一定条件下,白磷溶于硝酸溶液产生一种氮氧化合物气体,该气体与白磷的物质的量之比为20:3,反应的化学方程式为____________________________。
氮氧化物是空气的主要污染物,消除氮氧化物污染有多种方法。用催化技术可将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO2CO2+N2,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下测得不同时间的NO和CO浓度如下表:
时间(s) | 0 | 2 | 4 |
c(NO) ( mol·L-1) | 1.00×10-3 | 2.50×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO) ( mol·L-1) | 3.60×10-3 | c’ | 2.70×10-3 |
(1)前4s内的平均反应速率v(NO)= 。c’= 。
(2)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。右图表示在其他条件不变时,上述反应中二氧化碳浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。

①该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
②若催化剂的表面积S1>S2,在答题卡图中画出c(CO2) 在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)在恒容的密闭容器中,上述反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是

A. B. C. D.
在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= 。已知:


(2)图中表示NO2的变化的曲线是 。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v= 。

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A.v(NO2)=2v(O2)
B.容器内压强保持不变
C.NO、O2、NO2的浓度之比为2:1:2
D.容器内密度保持不变
E.容器内气体的颜色不再变化
(4)缩小容器体积使压强增大,平衡向 反应方向移动(填“正”或“逆”),K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)