题目内容
(1)二氧化硫的催化氧化的过程如图所示,其中a、c二步的化学方程式可表示为:![]()
SO2+V2O5
SO3+ V2O4
4VOSO4+O2
2V2O5+4SO3。
该反应的催化剂是 (写化学式)
(2) 550 ℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 M Pa。试计算反应2SO3
2SO2+O2在550 ℃时的平衡常数K= 。![]()
(3)550 ℃时,将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应 达平衡后,下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是
A.升高温度
B.充入He(g),使体系总压强增大
C.再充入2 mol SO2和1 mol O2
D.再充入1 mol SO2和1 mol O2
(4)维持温度不变条件下使之发生如下反应:2SO2+O2
2SO3,有两只密闭容器A和B。A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气体,并使A和B容积相等(如下图所示)。![]()
试填写下列空格:
A容器达到平衡时所需的时间比B容器__________(填:“短或长”);平衡时A容器中SO2的转化率比B容器_______(填:“大或小”);达到所述平衡后,若向两容器中通入等物质的量的原反应气体,达到平衡时,A容器的混合气体中SO3的体积分数_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);B容器的混合气体中SO3的体积分数_________。
(1)V2O5;(2)400 L?mol-1;(3)CD;(4)短;大;不变;增大。
解析试题分析:(1)根据题给信息结合催化剂参与化学反应的机理分析,催化剂为V2O5;(2)根据化学平衡计算的三段式进行计算,由题给图像知,体系总压强为0.10M Pa,此时二氧化硫的转化率为80%, 2SO2+O2
2SO3
起始量(mol) 2 1 0
变化量 (mol)2×0.8 0.8 2×0.8
平衡量 (mol) 0.4 0.2 1.6
平衡时各物质的浓度为:[SO2]=0.08mol/L,[O2]=0.04mol/L,[SO3]="0.32mol/L" 代入平衡常数的表达式计算得到平衡常数K="400" L?mol-1;(3)550 ℃时,将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,要使n(SO3)/n(SO2)增大,平衡需向正向移动,A、该反应正向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,错误;B、充入He(g),使体系总压强增大,与反应相关的物质浓度不变,平衡不移动,错误;C、再充入2 mol SO2和1 mol O2,相当于加压,平衡正向移动,正确;D、再充入1 mol SO2和1 mol O2,平衡正向移动,正确;选CD;(4)因A容器保持恒压,反应过程中体积变小,浓度增大,根据浓度越大,化学反应速率越快,到达平衡的时间越短,所以达到平衡所需时间A比B短,A容器体积减少,压强增大,平衡向正反应方向移动,所以A中SO2的转化率比B大;向两容器中通入等量的原反应气体,达到平衡后,A中建立的平衡与原平衡等效,所以SO3的体积分数不变,B容器中建立的平衡相当于在原平衡的基础上增大压强,平衡正向移动,B容器中SO3的体积分数增大。
考点:考查化学平衡常数的计算、平衡移动原理及等效平衡。
活性炭可处理大气污染物NO。T℃时,在1L密闭容器中加入NO气体和炭粉,发生反应生成两种气体A和B,测得各物质的物质的量如下:
| | 活性炭/mol | NO/mol | A/mol | B/mol |
| 起始状态 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
| 2 min时 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
(1)2 min内,用NO表示该反应的平均速率v(NO)=______mol·L-1·min-1。
(2)该反应的化学方程式是______;T℃时,它的平衡常数K=9/16,则2 min时反应______(填“是”或“不是”)平衡状态;已知升高温度时,K增大,则该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)为了提高反应速率和NO的转化率,可采取的措施是______。
如图所示,甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动,甲中充入2 mol SO2和1 mol O2,乙中充入2 mol SO3和1 mol He,此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),反应达到平衡后,再恢复至原温度,回答下列问题:![]()
(1)若固定隔板K,能表示甲容器中一定达到化学平衡的是
| A.甲中气体的总压强不变 | B.各气体的物质的量浓度不变 |
| C.混合气体的平均摩尔质量不变 | D.混合气体的密度不变 |
(2)达到平衡后隔板K是否可能处于0刻度 ________(填“可能”或“不可能”)。若K最终停留在0刻度左侧a处,则a一定小于________。
(3)若平衡时,K最终停留在左侧刻度1处,则甲中SO3的物质的量为________mol,乙中SO3的转化率________50%(填“>”、“<”或“=”),活塞F最终停留在右侧刻度______处(填下列序号:①<6 ②>6 ③=6)。
(4)若一开始就将K、F固定,其他条件均不变,甲平衡后压强变为开始压强的0.8倍,则甲、乙都达到平衡后,两容器的压强之比为P甲:P乙=
在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
| t℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
| K | 64.0 | 50.7 | 42.9 |
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式K= 。
(2)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选项,多选不得分)。
a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变
c.υ正(CO)=υ逆(CO2) d.c(CO2)=c(CO)
(4)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过10min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率
υ(CO)= ,CO的平衡转化率为: 。