题目内容
硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。
（1）一定条件下，SO2与空气反应10 min后，SO2和SO3物质的量浓度分别为1.2 mol/L和2.0 mol/L，则SO2起始物质的量浓度为______；生成SO3的化学反应速率为______。
（2）若改变外界条件，发生SO2与空气反应生成SO3，使10 min内的用O2表示的反应速率为0.15mol/(L·min)，则改变的条件可能是_______________。
| A．压缩体积，增大压强 | B．降低温度 | C．充入大量的氮气 | D．仅增加SO2的浓度 |
(1) 3.2 mol/L 0.2 mol/(L·min) ；(2) A D ； (3) SO2 + 2NH3·H2O = 2NH4＋+ SO32－+ H2O
解析试题分析：（1）根据反应方程式2SO2(g) +O2(g)
2SO3(g)可知：产生SO3物质的量浓度是2.0 mol/L，则消耗的SO2的物质的量浓度是2.0 mol/L，此时还含有SO2 1.2 mol/L，所以开始时SO2的物质的量浓度是（2.0 +1.2）mol/L="3.2mol/L." 生成SO3的化学反应速率为V(SO3)=Δc÷Δt="2.0" mol/L÷10 min=" 0.2" mol/(L·min)。（2）V(O2): V(SO3)=1:2，所以V(O2)= 0.1mol/(L·min).现在若改变条件使V(O2)=" 0.15" mol/(L·min)，A．压缩体积，增大压强，会使物质的浓度增大，可能达到V(O2)= 0.1mol/(L·min)。正确。B．若降低温度，则反应速率减慢。错误。C．充入大量的氮气，由于容器的容积不变，因此物质的反应速率不变。错误。D．仅增加SO2的浓度，增大反应物的浓度化学反应速率加快，正确。想选项为A、D。（3）SO2是酸性氧化物，能够与碱发生反应产生盐和水，因此在工业制硫酸，可以用过量的氨水对SO2尾气处理，碱多得到正盐，因此相应的离子方程式是SO2 + 2NH3·H2O = 2NH4＋+ SO32－+ H2O。
考点：考查化学反应中不同物质间的浓度关系、化学反应速率的计算和影响因素、离子方程式的书写。
（5分）氨气在农业和国防工业都有很重要的作用，历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。
（1）右图表示温度为T K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化， 写出该反应的热化学方程式 。
（2）已知在TK温度下合成氨反应在2.00L的密闭容器中进行。得到如下数据：
| 时间（h） 物质的量（mol） | | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| N2 | | 1.50 | n1 | 1.20 | n3 | 1.00 |
| H2 | | 4.50 | 4.20 | 3.60 | n4 | 3.00 |
| NH3 | | 0.00 | 0.20 | n2 | 1.00 | 1.00 |
根据表中数据计算：
①0~1h内N2的平均反应速率为mol/(L·h)。
②反应进行到2h时放出的热量为 kJ。
③此条件下，反应：N2 + 3H2
2NH3的化学平衡常数K = （保留两位小数）。④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1mol，化学平衡移动的方向是 （填“正反应”或“逆反应”或“不移动”）。
。某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，起始浓度为a mol/L，平衡时苯的浓度为bmol/L，该反应的平衡常数K＝_____。
＝_____（
×100%，计算结果保留小数点后1位）
(14分)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(混有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压强1.0×105 Pa、反应时间3 h)：
| T／K | 303 | 313 | 323 | 353 |
| NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
请回答下列问题：
(1)请在方框内的坐标系中，画出反应(I)在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3日生成量的建议： 。
(3)写出工业上用H2和N2直接合成NH3的化学方程式 ，设在2.0 L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总物质的量之比)为4/7。计算该条件下N2的平衡转化率为 ；反应的平衡常数K＝ (不要求写单位)。
．（16分）Ⅰ．已知下列反应的热化学方程式为：
（1） C(s) + O2(g) = CO2(g) △H1 =" -393.5" kJ/mol
（2） CH3COOH(l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) △H2 =" -870.3" kJ/mol
（3） 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H3 =" -571.6" kJ/mol
请计算:2C(s) + 2H2(g) + O2(g)= CH3COOH(l) △H4 = 。
Ⅱ．在某温度下，物质(t－BuNO)2在正庚烷或CCl4溶剂中均可以发生反应：
(t－BuNO)2
2(t－BuNO) 。该温度下该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.4。
（1）向1L正庚烷中加入0.50mol（t-BuNO）2，10min时反应达平衡，此时（t-BuNO）2的平衡转化率为60%（假设反应过程中溶液体积始终为1L）。反应在前10min内的平均速率为ν（t-BuNO）= 。列式计算上述反应的平衡常数K = 。
（2）有关反应：(t－BuNO)22(t－BuNO) 的叙述正确的是（ ）
A．压强越大，反应物的转化率越大 B．温度升高，该平衡一定向右移动
C．溶剂不同，平衡常数K值不同
（3）通过比色分析得到40℃时(t－BuNO)2和(t－BuNO)浓度随时间的变化关系的几组数据如下表所示，请在同一图中绘出(t－BuNO)2和（t－BuNO）浓度随时间的变化曲线。
| 时间（min） | 0 | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 |
| c(t－BuNO)2 mol/L | 0.05 | 0.03 | 0.01 | 0.005 | 0.003 | 0.002 | 0.002 |
| c(t－BuNO) mol/L | 0 | 0.04 | 0.08 | 0.07 | 0.094 | 0.096 | 0.096 |
H=-1266.8kJ·mol-1
cC(g)(ΔH<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：