题目内容

18．在一个定容的密闭容器中进行如下反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）．已知反应过程中的某一时间SO2、O2和SO3的浓度分别为0.1mol•L-1、0.05mol•L-1和0.3mol•L-1．当反应达平衡时不可能存在的数据正确的是（　　）
A．c（SO2）=0.25 mol•L-1B．c（O2）=0.12 mol•L-1
C．c（SO2）+c（SO3）=0.15 mol•L-1D．c（SO3）+c（O2）=0.3 mol•L-1

分析 化学平衡研究的对象为可逆反应．化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分析．

解答 解：该题2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）是一个可逆反应．假设SO2（g）和O2（g）全部转化为SO3（g）．
        2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）
初始 0.1mol?L-1 0.05mol?L-1 0.3mol?L-1
变化 0.1mol?L-1 0.05mol?L-1 0.1mol?L-1
终了 0               0              0.4mol?L-1
假设SO3（g）全部转化为SO2（g）和O2（g）
            2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）
初始 0.1mol?L-1 0.05mol?L-1 0.3mol?L-1
变化 0.3mol?L-1 0.15mol?L-1 0.3mol?L-1
终了 0.4mol?L-1 0.2mol?L-1 0
该反应是一个可逆反应，无论向正反应方向进行还是向逆反应方向进行，实际不可能100%转化．
综上情况可知：0＜c（SO2）＜0.4mol?L-1 ；0＜c（O2）＜0.2mol?L-1 ；0＜c（SO3）＜0.4mol?L-1 ；
A、SO2为0.25 mol•L-1在范围内，符合条件，故A不选；
B、O2为0.12 mol•L-1范围内，符合条件，故B不选；
C、硫不守恒，应有c（SO2）+c（SO3）=0.4mol•L-1，故C选；
D、0＜c（SO3）+c（O2）＜0.6 mol•L-1，所以c（SO3）+c（O2）=0.3 mol•L-1在范围内，符合条件，故D不选；
故选C．

点评 理解什么是可逆反应，其特点反应物不能完全转化为生成物，生成物也不能完全转化为反应物，是解题的关键．

练习册系列答案
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9．已知反应：2X（g）+Y（g）?2Z（g）．某研究小组将4mol X和2mol Y置于一容积不变的密闭容器中，测定不同时段内X的转化率，得到如下表数据：
t（min） 2 4.5 5 6
 X转化率 30% 40% 70%70%
根据以上信息作出的下列判断中正确的是（　　）
A．随着反应的进行，混合气体的密度不断增大
B．反应在5.5min时，v正（X）=v逆（Z）
C．6min时，容器中剩余1.4mol Y
D．其他条件不变，将X的物质的量改为10mol，则可得4mol Z
9．请根据所学知识回答下列问题：
（1）同温同压下，H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g），在光照和点燃条件下的△H（化学计量数相同）分别为△H1、△H2，△H1 =△H2（填“＞”、“＜”或“=”，下同）．
（2）相同条件下，2mol氢原子所具有的能量＞1mol氢分子所具有的能量．
（3）已知常温时红磷比白磷稳定，比较下列反应中△H的大小：△H1＜△H2．
①P4（白磷，s）+5O2（g）═2P2O5（s）△H1，
②4P（红磷，s）+5O2（g）═2P2O5（s）△H2．
（4）已知：稀溶液中，H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ•mol-1，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水，放出的热量＞57.3kJ．
（5）已知：0.5mol CH4（g）与0.5mol水蒸气在t℃、p kPa时，完全反应生成CO和H2的混合气体，吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g），△H=+2akJ/mol．
6．如图所示各物质是由短周期元素组成的单质及其化合物，图中部分反应条件及生成物未列出．其中A、D、K为单质，其元素在周期表中分处不同周期，且原子最外层电子数：A原子是D原子的两倍，K原子是A原子的两倍；E是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，工业上常用C的无水晶体制备A．

请按要求回答：
（1）写出A的化学式 Mg，I的电子式  ．
（2）从C溶液制备C无水晶体的操作要点是 将C溶液先蒸发浓缩结晶，后将晶体在干燥的HCl气流中加热脱去结晶水，得无水氯化镁．
（3）写出有关反应的化学方程式：
反应①4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O；反应②C+4HNO3（浓）═CO2+4NO2↑+2H2O．
（4）常温下，B溶液的pH ＜ 7（填＞、＜或=），请用离子方程式表示其原因：NH4++H2O?NH3•H2O+H+．
13．请完成下列填空：
（1）当SO2和SO3中分子个数比为1：1 时，原子总数之比为3：4，质量之比为4：5．
（2）中和含0.2mol HCl的稀盐酸，需NaOH的质量为8.0g．
（3）同温同压下，同体积的NH3和H2S气体的质量比是1：2；同质量的NH3和H2S气体的体积比是2：1；同质量的NH3和H2S气体中所含氢原子个数比是3：1；若两者所含氢原子个数相等，它们的物质的量比是2：3．
（4）将5mol/L的Mg（NO3）2溶液a mL稀释至b mL，稀释后溶液中NO3-的物质的量浓度是$\frac{10a}{b}$mol•L-1．
3．在一定温度下的定容密闭容器中，表明反应：A（s）+2B（g）?C（g）+D（g）已达平衡的是（　　）
A．混合气体的压强不变B．混合气体的密度不变
C．混合气体的物质的量不变D．A、B、C、D物质的量比为1：2：1：1
10．设NA为阿伏加德罗常数，下列有关叙述正确的是（　　）
A．1 molN2与4 mol H2在一定条件下反应生成NH3的分子数为2NA
B．标准状况下，5.6LSO3中含有的原子总数为NA
C．1 molCu和足量的硫粉加热反应转移的电子数是2NA
D．常温下，4.6g NO2 和N2O4的混合物中氧原子数为0.2NA
7．甲、乙、丙为常见单质．A、B、C、D、E、F、G、H均为中学化学中常见的化合物，其中B、G的焰色反应均为黄色，C能使品红溶液褪色．在一定条件下，各物质相互转化关系如图所示．

请回答下列问题：
（1）用化学式表示：丙为O2，H为SO3．
（2）A的电子式为．
（3）写出B+C-→D的化学方程式Na2O2+SO2=Na2SO4．写出E+G-→F的离子方程式HCO3-+OH-=CO32-+H2O．
8．铁是生产生活中应用最广泛的金属，炼铁技术备受关注，已知：
①2Fe2O3（s）+3C（s）?4Fe（s）+3CO2（g）△H=+460.5kJ•mol-1
②Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ•mol-1
③断裂1mol CO（s）气体中的化学键需要吸收1076kJ的能量
断裂1mol CO2（s）气体中的化学键需要吸收1490kJ的能量
请回答下列问题：
（1）断裂1mol C（s）中所有化学键需要吸收的能量为834.5kJ．
（2）T1℃时，向密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C，发生反应①，达到平衡后，CO2的浓度为a mol•L-1；其他条件不变，缩小容器容积，再次达到平衡时，CO2的浓度为b mol•L-1，则a=b．（选填“＞”“＜”或“=”）
（3）起始温度均为T2℃时，向容积为10L的三个恒容密闭容器中，分别加入一定量的Fe2O3和CO发生反应②，测得相关数据如表所示：
编号容器起始时物质的量 mol平衡时物质的量/mol平衡常数（K）
　Fe2O3　COFe　
1恒温　0.51.5　　0.8K1
2恒温　2　3　m
K2
3绝热　1　1.5　n
K3
①T2℃时，容器1中反应的平衡常数K1=64．
②容器2中，5min达到平衡，则0～5min内以CO2表示该反应的速率v（CO2）=0.048mol/（L•min）．
③对于三个容器中的反应，下列说法正确的是CD（填选项字母）．
A．m＞2n　　
B．容器1和容器2中CO的平衡转化率a1＜a2．
C．K1=K3
D．平衡时气体压强：P3＞P1
（4）T2℃时，向恒压密闭容器中充入0.5mol Fe2O3和1.0mol CO，发生反应②，CO和CO2的物质的量浓度（c）与时间（t）的关系如图所示．
6min时，改变的外界条件为升温，理由为升温，平衡逆向移动，CO浓度增大，CO2浓度减小．

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