2.(2011江苏高考15)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:

CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g) 

反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):

反应时间/min
n(CO)/mol
H2O/ mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
 
t2
 
0.20

下列说法正确的是

A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1 mol·L-1·min-1

B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol。

C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大

D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应

[分析]本题属于基本理论中化学平衡问题,主要考查学生对速率概念与计算,平衡常数概念与计算,平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。

A.反应在t1min内的平均速率应该是t1min内H2浓度变化与t1的比值,而不是H2物质的量的变化与t1的比值。

B.因为反应前后物质的量保持不变,保持其他条件不变,平衡常数不会改变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,似乎与起始时向容器中充入0.60molH2O和1.20 molCO效果是一致的,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol。

C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大。

D.原平衡常数可通过三段式列式计算(注意浓度代入)结果为1,温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,说明温度升高,平衡是向左移动的,那么正反应应为放热反应。

答案:BC

38.(09宁夏卷28)(14分)2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.请回答下列问题:

(1)图中A、C分别表示      ,E的大小对该反应的反应热有无影响?  。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?  ,理由是   

(2)图中△H=  KJ·mol-1

(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式      

(4)如果反应速率υ(SO2)为0.05 mol·L-1·min-1,则υ(O2)=  mol·L-1·min-1、υ(SO3)=  mol·L-1·min-1

(5)已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol-1,计算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H  (要求计算过程)。

答案:

(1)反应物能量  生成物能量 

(2)无  降低  因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低 

(3)-198

 (4) SO2 +V2O5=SO3+2VO2  4VO2+ O2=2V2O5  (4)0.025  0.05

(5) S(s)+O2(g) =2SO2(g)△H1=-296 KJ·mol-1 , SO2(g)+1/2O2(g) =SO3(g) △H2=-99 KJ·mol-1 

3 S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g) △H=3(△H1+△H2)=-1185 KJ·mol-1 

解析:

 (1)本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应,可得到A和C所表示的意义,E为活化能与反应热无关,但是用催化剂可以降低活化能;

(2)图中表示的是2molSO2的反应,因此△H=-99×2KJ·mol-1

(3)依题意即可写出:SO2 +V2O5=SO3+2VO2  4VO2+ O2=2V2O5

(4)依据速率之比等于化学计量数之比

37.(09重庆卷26)(14分)工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。

(1)题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是   ;NaOH溶液的出口为    (填字母);精制饱和食盐水的进口为    (填字母);干燥塔中应使用的液体是   

(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。

①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为                  

②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:

  3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)

达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为  kg。

(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气    (标准状况)。

答案:

(1)①氯气;a;d;浓硫酸

(2)①SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl②0.35

(3)134.4

解析:

(1)电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电,Cl-的放电能力强于OH-,阳极发生的方程式为:2Cl--2e-===Cl2↑;阴极:2H++2e-===H2↑;总反应为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。H2、2NaOH在阴极,NaOH溶液的出口为a,Cl2在阳极,精制饱和食盐水从阳极进入,选d;要干燥Cl2需要用酸性干燥剂H2SO4或P2O5等,中性干燥剂无水CaCl2

(2)①SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,光导纤维的主要成分是SiO2,H、Cl元素必在另一产物中,H、Cl元素结合成HCl,然后配平即可。发生的化学方程式为:SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl。

由3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)

起始量(mol)         n           0

变化量(mol)   3x     2x    x      4x

平衡量(mol)         n-2x         4x

4x=0.020mol/L×20L=0.4mol,n-2x=0.140mol/L20L=2.8mol,n=3.0mol,由2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,(2×58.5)g:1mol=m(NaCl)g:3mol;m(NaCl)=351g=0.351kg。

(3)由NaCl转化为NaClO3,失去电子数为6,H2O转化为H2,得到的电子数为2,设产生的H2体积为V,由得失电子守恒有:

;V=134.4m3

 0  8739  8747  8753  8757  8763  8765  8769  8775  8777  8783  8789  8793  8795  8799  8805  8807  8813  8817  8819  8823  8825  8829  8831  8833  8834  8835  8837  8838  8839  8841  8843  8847  8849  8853  8855  8859  8865  8867  8873  8877  8879  8883  8889  8895  8897  8903  8907  8909  8915  8919  8925  8933  447348 

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