题目内容

【题目】相同温度下,容积均恒为2L的甲、乙、丙3个密闭容器中发生反应:

2SO2g+O2g2SO3g H=-197kJ·mol-l。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:

下列叙述正确的是

A. Q1>Q3>Q2=788kJ

B. 三个容器中反应的平衡常数均为K=2

C. 甲中反应达到平衡时,若升高温度,则SO2的转化率将大于50%

D. 若乙容器中的反应经tmin达到平衡,则0~tmin内,vO2=mol/L·min

【答案】D

【解析】

乙、丙转化到左边,SO2O2的物质的量分别为2mol1mol,与甲中SO2O2的物质的量对应相等,恒温恒容条件下,丙中Ar不影响平衡移动,故三者为完全等效平衡,平衡时SO2O2SO3的物质的量对应相等。

A.由于平衡时二氧化硫物质的量相等,故参加反应二氧化硫的物质的量:甲>乙=丙,故放出热量:Q1Q3=Q2=78.8kJ,故A错误;

B.甲、乙、丙三容器温度相同,平衡常数相同,乙中平衡时放出热量为78.8kJ,由2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-197kJmol-1可知,参加反应的二氧化硫为2mol×=0.8mol,则二氧化硫浓度变化量为=0.4mol/LSO2O2SO3的起始浓度分别为=0.9mol/L=0.45mol/L=0.1mol/L,则:

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

起始(mol/L):0.9 0.45 0.1

转化(mol/L):0.4 0.2 0.4

平衡(mol/L):0.5 0.25 0.5

故平衡常数K==4,故B错误;

C.乙中平衡时二氧化硫物质的量为1.8mol-0.8mol=1mol,甲中参加反应二氧化硫为2mol-1mol=1mol,甲中二氧化硫的转化率×100%=50%,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,SO2的转化率将小于50%,故C错误;

D.乙容器中的反应经tmin达到平衡,则0tmin内,v(O2)==mol/(Lmin),故D正确;

故选D

【点晴】

本题考查等效平衡、化学平衡计算、化学平衡常数计算、化学反应速率计算、化学平衡影响因素等,关键是理解等效平衡规律,注意丙中稀有气体在恒温恒容条件下不影响平衡移动。

练习册系列答案
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【题目】(Bi)是一种稀有金属,目前世界年产量约4000t左右。铋的主要用途是制造易熔合金,作为冶金添加剂及制药工业等方面。铋的冶炼分为粗炼和精炼两个阶段:

Ⅰ.粗炼

辉铋矿(Bi2S3)

铋华(Bi2O3)

混合精矿(Bi2S3/ Bi2O3)

沉淀熔炼

还原熔炼

混合熔炼

Ⅱ.精炼

回答下列问题:

(1)铋在元素周期表中的位置是_______________

(2)①还原熔炼法中还需加入一定量造渣剂(纯碱)使其与矿石中的脉石(主要为Al2O3)形成熔渣,写出形成熔渣反应的化学反应方程式______________________________

②对于混合精矿,矿料中的Bi2S3Bi2O3可在高温下彼此进行氧化还原反应生产粗铋,写出此反应的化学反应方程式______________________________

③有些硫化铋矿也可用湿法处理,即加入三氯化铁与盐酸的混合液,可溶解硫化铋和少量天然铋,这是利用了_______________________________

(3)电解精炼时,以_______作为阳极,__________作为阴极,电解液一般用FeCl3/HCl。此时电解出的铋还含有砷、锑、碲杂质,需进一步除去:

①除砷、锑

在熔融粗铋中通入空气,砷、锑将优先氧化为As2O3Sb2O3,根据上图分析其原因是________________________________

②除碲:向除砷、锑后的熔铋中继续鼓入空气并加入NaOH,杂质碲被氧化为TeO2随即被NaOH吸入形成亚碲酸钠,写出吸入反应的离子反应方程式_______________________

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