题目内容

8.已知723K时,2S02(g)+02(g)?2S02(g)△H=-Q,在相同条件下,向一密闭容器中通入2molS02和1mol02,达到平衡时放出的热量为Q1;向另一体积相同的密闭容器中通入1molS02和0.5mol02,达到平衡时放出的热量为Q2.则Q1、Q2、Q满足的关系是(  )
A.Q>Q1>2Q2B.Q2<Q1<2Q2C.Q=Q1>Q2D.Q1=2Q2

分析 2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),△H=-QkJ/mol,表示在上述条件下2mol SO2和1molO2完全反应生成1molSO3气体放出热量为QkJ,再结合可逆反应中反应物不能完全反应解答.

解答 解:反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-QkJ/mol,
由热化学方程式可知,在上述条件下反应生成2molSO3气体放热QkJ,加入2mol SO2和1molO2,生成的三氧化硫量小于2mol,所以Q1<Q,
通入1mol SO2和0.5molO2,如果转化率与加入2mol SO2和1molO2相同,则放热为$\frac{Q1}{2}$kJ,但是此时体系压强比加入2mol SO2和1molO2要小,所以平衡会向左移动,所以实际放出的热量<$\frac{Q1}{2}$kJ,即2Q2<Q1,综上得:2Q2<Q1<197kJ,所以2Q2<Q1<Q.
故选:A.

点评 本题考查反应热的计算,题目难度中等,本题注意浓度对平衡的影响以及可逆反应的特征.

练习册系列答案
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13.HNO3是极其重要的化工原料.工业上制备HNO3采用NH3催化氧化法,将中间产生的NO2在密闭容器中多次循环用水吸收制备的. 据此完成下列试题:
(1)假如氨制NO的产率是96%,NO制硝酸的产率是92%,氨被硝酸的吸收率为100%,则制备80吨 NH4NO3所需氨的体积(标准状况)为47762m3(四舍五入保留整数部分).
(2)工业上用水吸收二氧化氮生产硝酸,生成的气体经过多次氧化、吸收的循环操作使其充分转化为硝酸(假定上述过程中无其它损失).
①设循环操作的次数为n,NO2→HNO3转化率与循环操作的次数n之间关系的数学表达式为a=1-($\frac{1}{3}$)n
②一定量的二氧化氮气体要经过3次循环操作,才能使95%的二氧化氮转变为硝酸.
(3)上述方法制备的HNO3为稀HNO3,将它用水稀释或蒸馏、浓缩可制得不同浓度的HNO3.实验证明:不同浓度的HNO3与同一金属反应可生成不同的还原产物.例如,镁与硝酸反应实验中,测得其气相产物有H2、N2、NO、NO2,液相产物有Mg(NO32,NH4NO3和H2O.生成这些产物的HNO3浓度范围为:c(H2)<6.6mol/L、c(N2)<10mol/L、c(NH4+)<10mol/L、0.1mol/L<c(NO)<10mol/L、c(NO2)>0.1mol/L.各气相产物成分及含量随HNO3浓度变化曲线如图所示.
①写出Mg与11mol/L的HNO3反应的化学方程式Mg+4HNO3=Mg(NO32+2NO2↑+2H2O.
②960 g Mg与1000L 4mol/L的HNO3恰好完全反应,常温常压下收集到244 L气体,试通过计算写出反应方程式40Mg+100 HNO3=5NO↑+3N2↑+H2↑+NO2↑+4NH4NO3+40Mg(NO32+41H2O.

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