题目内容

20．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2（g）+2CO（g）$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2（g）+S（l）△H＜0，若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是（　　）
A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变
B．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变
C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率
D．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快

分析 A．由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，随着反应的进行，气体的物质的量逐渐减小；
B．催化剂能够相同倍数的改变正反应、逆反应的速率，不能使化学平衡发生移动；
C．该反应的正反应是放热反应，升高温度，根据平衡移动原理，平衡向吸热的逆反应方向移动；
D．硫是固体物质，物质的浓度不变，根据浓度对速率的影响判断．

解答 解：A．由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以平衡前，随着反应的进行，气体的物质的量逐渐减小，因此容器内压强逐渐减小，故A错误；
B．由于催化剂能够相同倍数的改变正反应、逆反应的速率，所以不能使化学平衡发生移动．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变，故B正确；
C．该反应的正反应是放热反应，平衡时，其他条件不变，升高温度，根据平衡移动原理，平衡向吸热的逆反应方向移动，所以SO2的转化率降低，故C错误；
D．平衡时，其他条件不变，分离出硫，由于硫是固体物质，物质的浓度不变，所以正反应速率不变，故D错误．
故选B．

点评 本题考查外界条件对化学反应速率、化学平衡移动、物质的平衡转化率的影响的知识．

练习册系列答案
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17．如图是可逆反应 2Y2?Z2 在反应过程中的反应速率（v）与时间（t）的关系曲线，下列叙述正确的是（　　）
A．t1时，只有正方向反应
B．t2-t3，反应不再发生
C．t2-t3，各物质的浓度均没有发生变化
D．t2时，反应到达限度，正反应和逆反应速率相等且等于零
11．已知20℃时，磷酸与氢氧化钙生成的三种盐的溶解度（每升饱和溶液中含溶质的质量）如表所示：
物质Ca3（PO4）2CaHPO4Ca（H2PO4）2
溶解度（g•L-1）2×10-24.303×10-218
下列叙述正确的是（　　）
A．含Ca（H2PO4）2的磷肥可以与草木灰混施
B．Ksp[CaHPO4]=c（Ca2+）•c（H+）•c（PO43-）
C．20℃时，Ca（H2PO4）2饱和溶液物质的量浓度为0.13 mol•L-1
D．向澄清石灰水中逐滴滴入稀磷酸，开始出现浑浊，后变澄清
8．为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量．有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要．在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质．热化学反应方程式为 2N0（g）+2C0（g）?N2 （g）+2C02 （g）△H=-746.5kJ•mol-1，将1.0mol N0和1.0mol C0充入一个容积为10L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示．
（1）C0在0〜9min内的平均反应速率w（C0）=4.4×10-3mol•L-1•min-1（保留两位有效数字）；第12min时改变的反应条件可能为C．
A．升高温度  B．减小压强C．降低温度   D．加催化剂
（2）该反应在第24min时已达到平衡状态，此时C02的体积分数为22.2% （数值保留至小数点后一位），化学平衡常数K=3.4 （数值保留至小数点后一位）．
15．工业上用DME法以H2和CO为原料生产甲醚（CH3OCH3）．其原理是在同一容器中发生如下两个连续反应：
①2H2（g）+CO（g）═CH3OH（g）
②2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）
当达到平衡时实验数据如表，下列分析正确的是（　　）
      温度（℃）
平衡态		260270280290300310320
CO转化率（%）92878280726562
CH3OCH3产率（%）33457779625852
A．反应①、②均为吸热反应
B．290℃时反应②平衡常数值达到最大
C．平衡时，反应①与②中CH3OH的消耗速率一定相等
D．增大压强能增大CH3OCH3产率
5．（1）使Cl2和H2O（g）通过灼热的炭层，生成HCl和CO2是放热反应，该反应中每生成1mol HCl时释放145kJ的热量，写出这个反应的热化学方程式：C（s）+2Cl2（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4HCl（g）△H=-580kJ/mol
（2）已知N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180kJ•mol-1，其中N≡N键的键能为946kJ•mol-1，氧分子中氧氧键的键能为498kJ•mol-1，则一氧化氮分子中氮氧键的键能为632kJ•mol-1．
（3）已知下列热化学方程式：
Zn（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═ZnO（s）；?△H=-348.3kJ•mol-1
4Ag（s）+O2（g）═2Ag2O（s）；?△H=-62.0kJ•mol-1
由此可知反应：Zn（s）+Ag2O（s）═ZnO（s）+2Ag（s）的△H为-317.3 kJ/mol．
12．甲醇是一种重要的可再生能源．
（1）已知：2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g）△H=a kJ/mol
CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=b kJ/mol
写出由CH4和O2制取CH3OH（g）的热化学方程式：2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=（a+2b） kJ/mol．
（2）反应：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）的平衡常数K的表达式为K=$\frac{c（CH{\;}_{3}OH）}{c（CO）•c{\;}^{2}（H{\;}_{2}）}$；
图1是反应时CO和CH3OH（g）的物质的量浓度随时间（t）的变化曲线．从反应开始至达到平衡时，用H2表示的反应速率v（H2）=0.15mol/（L．min）．
（3）在一容积可变的密闭容器中充入10mol CO和20mol H2，发生反应并达到平衡，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化曲线如图2所示．
①能判断该反应达到化学平衡状态的是BD（填选项字母）．
A．H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍
B．H2的体积分数不再改变
C．H2的转化率和CO的转化率相等
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
②比较A、B两点压强大小：P（A）＜P（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
③比较KA、KB、KC的大小：KA=KB＞KC．
（4）以甲醇为燃料，O2为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）．若KOH溶液足量，写出燃料电池负极的电极反应式：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O．
9．1mol H2完全燃烧时放热286kJ，而每千克汽油完全燃烧时约放热46 000kJ，H2被公认为21世纪的理想能源．试通过计算和分析比较，简述H2作为能源的3个主要优点：①来源丰富；②单位质量放热多；③生成物无污染．
10．无水氯化铝是一种重要的化工原料，工业上利用明矾石制备无水氯化铝的流程如图，请回答下列问题：

（1）实验室中，可制得C12的组合是①②③④（填代号）．
①MnO2和浓盐酸混合共热    ②MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热
③NaClO和盐酸混合共热     ④漂白粉和硫酸混合共热
（2）吸收焙烧炉中产生的尾气，下列装置合理的是ad（填代号）．

（3）写出氧化炉中反应的化学方程式3C+Al2O3+3Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO+2AlCl3．
（4）生产氯化铝的过程中焙烧炉和氯化炉中产生的SO2、C12等大气污染物，若将二者按照一定比例通入水中可减少污染．试设计简单实验检验二者是否恰好完全反应，简要描述实验步骤、现象和结论取二者溶于水后的溶液少许置于试管中，向其中加入品红溶液，若品红不褪色，说明二者恰好完全反应，否则，两者未完全反应（仪器自选）．
可供选择试剂如下：
①滴加酚酞的氢氧化钠溶液  ②氯化亚铁溶液  ③硫氰化钾溶液  ④品红溶液
（5）某同学设计用如图装置验证二氧化硫的某些化学性质．

①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为b中出现淡黄色沉淀．
②写出a瓶中发生反应的离子方程式2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+．
③充分反应后，取a瓶中的溶液分成三份，分别进行如下实验．
实验I：向第一份溶液中加入足量的NaOH溶液，生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色．
实验II：向第二份溶液中加入少量KMnO4溶液，紫色褪去．
实验III：向第三份溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀．
上述实验中能充分证明二氧化硫具有还原性的是：Ⅰ和Ⅱ（填实验代号）．

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