题目内容

(6分)在20L恒容的密闭容器中,加入3mo1SO3(g)和lmo1氧气,在一定温度下使其反应,反应至4min时,氧气的浓度为0.09 mol·L-1,当反应到8min时,反应到达平衡,此时三氧化硫浓度c(SO3)=" a" mol·L-1。

(1)0min~4min内生成O2平均速率v(O2)=           mol·L-1·min-1
(2)达到平衡时c(O2)=c(SO2),则a=       mol·L-1,在下列坐标系中作出0min~8min及之后SO2、O2、SO3浓度随时间变化曲线.
(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a mol·L-1的是          
 
A
B
C
D
SO3
1mol
3mol
3mol
0mol
SO2
2mol
1.5mol
0mol
6mol
O2
2mol
1mol
0mol
5mol
(1)  0.01mol/L. min(1分)
(2) a="0.05" mol/L (1分) 图象如右(2分)

(3) BD

试题分析: 利用三行式求解
2SO3      ?    2SO2    +     O2
起始物质的量浓度     3/20              0             1/20
变化物质的量浓度     0.08             0.08            0.04
4Min物质的量浓度     0.07             0.08           0.09 
所以(1)0min~4min内生成O2平均速率v(O2)= 0.01mol/L. min
利用三行式求解
2SO3      ?            2SO2    +     O2
起始物质的量浓度     3/20                      0             1/20
变化物质的量浓度       2x                    2x              x
8Min平衡物质的量浓度  a =0.15-2x               2x           0.05-  x 
达到平衡时c(O2)=c(SO2)即 2x   =  0.05-  x  所以 x=0.05 所以a =0.15-2x=0.05
(2)达到平衡时c(O2)=c(SO2),则a="0.05" mol/L,在下列坐标系中作出0min~8min及之后SO2、O2、SO3浓度随时间变化曲线

点评:对于化学平衡的计算学生必须要掌握的知识有:三行式; 化学反应速率的计算公式:v=Δc/Δt ;等效平衡的三种情况:
I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△V≠0的体系):等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。
II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△V=0的体系):等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
练习册系列答案
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工业上以氨气为原料(铂铑合金网为催化剂)催化氧化法制硝酸的过程如下:

O2

 

(1)己知反应一经发生,铂铑合金网就会处于红热状态。写出氨催化氧化的化学方程式:______________________________________________;当温度升高时,该反应的平衡常数K值___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)硝酸厂尾气常用的处理方法是催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   △H= a  kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)   △H= b  kJ·mol-1
H2O(1)=H2O(g)         △H= c   kJ·mol-1
则反应2NO2(g)+4H2(g)=N2(g)+4H2O(1)的△H=_________。(用a、b、c表示)
(3)①合成氨反应的化学方程式为N2+3H22NH3,该反应在固定容积的密闭容器中进行。下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是____________(填序号)
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
B.3v正(N2)=v逆(H2)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的相对分子质量保持不变
E.1mol N≡N键断裂,同时1mol H—H键断裂
②若在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合通入一个容积为2L的密闭容器中,5min反应达平衡,n(N2)=1mol,n(H2)=1mol,n(NH3)=2mol,则反应速率v(N2)=________________,H2的平衡转化率=_________________;若保持容器的温度不变,在10min时将容器的容积压缩为lL,请在答题卡坐标图中,画出从反应开始至15min时c(NH3)随时间变化曲线示意图。

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