题目内容

（12分）20 L恒容的密闭容器中，加入3 mol SO3(g)和1 mol氧气，在某温度下使其反应，反应至4 min时，氧气的浓度为0.06 mol/L，当反应到8 min时，反应到达平衡。
(1)0 min～4 min内生成O2的平均速率：
v(O2)＝____________mol/(L·min)。
(2)整个过程中，各物质的浓度与时间关系如下图所示，则该温度下的平衡常数K＝________________。

(3)若起始时按下表数据投料，相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度大于0.05 mol/L的是________，此时的平衡常数与(2)小题比较________(填“大于”、“小于”或“等于”)。

 
A
B
C
D
SO3
1 mol
3 mol
3 mol
0 mol
SO2
2 mol
1.5 mol
0 mol
6 mol
O2
2 mol
1 mol
0 mol
5 mol
(4)物质的浓度不再改变标志该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。
①体系内压强不再改变      
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变   
④v正(SO3)＝2v逆(O2)
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2

(1)0.0025 mol·L－1·min－1
(2)0.4 mol·L－1
(3)BD　等于　(4)①③④

解析

练习册系列答案
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（12分）20 L恒容的密闭容器中，加入3 mol SO3(g)和1 mol氧气，在某温度下使其反应，反应至4 min时，氧气的浓度为0.06mol/L，当反应到8 min时，反应到达平衡。

(1)0 min～4min内生成O2的平均速率：

v(O2)＝____________mol/(L·min)。

(2)整个过程中，各物质的浓度与时间关系如下图所示，则该温度下的平衡常数K＝________________。

 (3)若起始时按下表数据投料，相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度大于0.05 mol/L的是________，此时的平衡常数与(2)小题比较________(填“大于”、“小于”或“等于”)。

 

 

A

B

C

D

SO3

1 mol

3 mol

3 mol

0 mol

SO2

2 mol

1.5 mol

0 mol

6 mol

O2

2 mol

1 mol

0 mol

5 mol

(4)物质的浓度不再改变标志该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。

①体系内压强不再改变      

②容器内气体的密度不再改变

③混合气体的平均相对分子质量不再改变   

④v正(SO3)＝2v逆(O2)

⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2

 

（12分）20 L恒容的密闭容器中，加入3 mol SO3(g)和1 mol氧气，在某温度下使其反应，反应至4 min时，氧气的浓度为0.06 mol/L，当反应到8 min时，反应到达平衡。

(1)0 min～4 min内生成O2的平均速率：

v(O2)＝____________mol/(L·min)。

(2)整个过程中，各物质的浓度与时间关系如下图所示，则该温度下的平衡常数K＝________________。

 (3)若起始时按下表数据投料，相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度大于0.05 mol/L的是________，此时的平衡常数与(2)小题比较________(填“大于”、“小于”或“等于”)。

 

 

A

B

C

D

SO3

1 mol

3 mol

3 mol

0 mol

SO2

2 mol

1.5 mol

0 mol

6 mol

O2

2 mol

1 mol

0 mol

5 mol

(4)物质的浓度不再改变标志该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。

①体系内压强不再改变      

②容器内气体的密度不再改变

③混合气体的平均相对分子质量不再改变   

④v正(SO3)＝2v逆(O2)

⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2

 
科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
（1）目前合成氨技术原理为：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)； △H=-92.4kJ·mol-1。
① 673K，30MPa下，上述合成氨反应中n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是__________。
A．点a的正反应速率比点b的大   
B．点c处反应达到平衡
C．点d和点 e处的n(N2)相同
D．773K，30MPa下，反应至t2时刻达到平衡，则n(NH3)比图中e点的值大
② 在容积为2.0 L恒容的密闭容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在673K、30MPa下达到平衡时，NH3的体积分数为20%。该条件下反应N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K= ________。（保留小数一位）K值越大，表明反应达到平衡时_________（填标号）。
A．H2的转化率一定越高       
B．NH3的产量一定越大
C．正反应进行得越完全       
D．化学反应速率越大
（2）1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的 SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阴极的电极反应式
____________________。
（3）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下， N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生下列反应：N2(g) + 3H2O(1)2NH3(g) + O2(g)。△H = a kJ·mol-1 进一步研究NH3生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表
①此合成反应的a______0；ΔS_______0，（填“＞”、“＜”或“＝”）
②已知：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)  ΔH= －92 .4kJ·mol-1        
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) = －571.6kJ·mol-1
则N2(g) + 3H2O(l) = 2NH3(g) +  O2(g) ΔH=_____________kJ·mol-1
已知反应：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H=-41.2kJ/mol，生成的CO2与H2以不同的体积比混合时在合适条件下的反应可制得CH4．
（1）850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中，通入一定量的CO和H2O（g），CO和H2O（g）浓度变化如右图所示，下列说法正确的是______（填序号）．
A．达到平衡时，反应体系最终会放出49.44kJ热量
B．第4min时，混合气体的平均相对分子质量不再变化，可判断已达到平衡
C．第6min时，若升高温度，反应平衡常数会增大
D．第8min时，若充入CO，会导致v（正）＞v（逆），平衡向正反应方向移动
（2）850℃时，若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol CO2和x mol H2．若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是______．
（3）如将H2 与CO2以4：1的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4．已知：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol
H2（g）+O2（g）═H2O（l）△H2=-285.8kJ/mol
则CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式是______．
（4）熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极．负极反应式为______，正极反应式为______．为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定．为此电池工作时必须有部分A物质参加循环，则A物质的化学式是______．实验过程中，若通入了标准状况下空气448L（假设空气中O2体积分数为20%），则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4______L．

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