题目内容

恒温、恒压下,将1mol O2和2mol SO2气体充入一体积可变的容器中(状态Ⅰ),发生反应2SO2+O2?2SO3,状态Ⅱ时达平衡,则O2的转化率为(  )
A、40%B、60%
C、80%D、90%
考点:化学平衡的计算
专题:化学平衡专题
分析:恒压容器中开始到平衡体积比等于物质的量之比,依据化学方程式计算得到,转化率=
消耗量
起始量
×100%;
解答: 解:一定条件下将2mol SO2气体和1mol O2气体充入一容积可变的密闭容器中,可滑动活塞的位置如图Ⅰ所示,在恒温恒压下发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),其中△H<0,当反应达到平衡时,活塞位置如图Ⅱ所示,气体体积减2L-1.6L=0.4L,
由体积比等于物质的量之比得到(2mol+1mol):n=2:1.6,
解得n=2.4mol,
反应前后减少3mol-2.4mol=0.6mol,依据化学方程式计算,
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),△n
2        1                    1
1.2mol  0.6 mol              0.6mol
反应的二氧化硫为2mol,反应的氧气0.6mol
氧气转化率=
0.6mol
1mol
×100%=60%;
故选B.
点评:本题考查了化学平衡分析,影响因素的分析应用和计算,平衡转化率的计算式解题关键,注意恒压容器中的特征,题目难度中等.
练习册系列答案
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二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的精细化工产品,被认为是二十一世纪最有潜力的燃料(已知:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1455KJ/mol).同时它也可以作为制冷剂而替代氟氯代烃.工业上制备二甲醚的主要方法经历了三个阶段:
①甲醇液体在浓硫酸作用下或甲醇气体在催化作用下直接脱水制二甲醚;
2CH3OH
催化剂
CH3OCH3+H2O
②合成气CO与H2直合成二甲醚:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-247kJ/mol
③天然气与水蒸气反应制备二甲醚.以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇工业流程如下:

(1)写出CO(g)、H2(g)、O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式
 

(2)①方法中用甲醇液体与浓硫酸作用直接脱水制二甲醚,尽管产率高,但是逐步被淘汰的主要原因是
 

(3)在反应室2中,一定条件下发生反应3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)在密闭容器中达到平衡后,要提高CO的转化率,可以采取的措施是
 

A.低温高压    B.加催化剂      C.增加CO浓度      D.分离出二甲醚
(4)在反应室3中,在一定温度和压强条件下发生了反应:3H2(g)+CO2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0反应达到平衡时,改变温度(T)和压强(P),反应混合物CH3OH“物质的量分数”变化情况如图甲,关于温度(T)和压强(P)的关系判断正确的是
 
.(填序号)
A.P3>P2  T3>T2     B.P2>P4  T4>T2 C.P1>P3  T1>T3 D.P1>P4  T2>T3
(5)反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H>0;写出平衡常数的表达式:
 
.如果温度降低,该反应的平衡常数
 
.(填“不变”、“变大”、“变小”)
(6)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置示意如图乙(A、B为多孔性碳棒).持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积V L.
①0<V≤44.8L时,电池总反应方程式为
 

②44.8L<V≤89.6L时,负极电极反应为
 

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