题目内容
16.已知有热化学方程式:SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═SO3(g)△H=-98.32kJ/mol现有5molSO2参加反应,当放出393.28kJ热量时,SO2的转化率最接近于( )| A. | 40% | B. | 50% | C. | 80% | D. | 90% |
分析 由SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═SO3(g)△H=-98.32kJ/mol,则1molSO2完全反应,放出98.2kJ的热量,利用物质的量与放出的热量成正比计算反应的二氧化硫,以此计算SO2的转化率.
解答 解:设反应的二氧化硫为x,则
SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═SO3(g)△H=-98.32kJ/mol,
1mol 98.32kJ
x 393.28kJ
$\frac{1mol}{x}$=$\frac{98.32kJ}{393.28kJ}$,解得x=4mol,
所以SO2的转化率为$\frac{4mol}{5mol}$×100%=80%,
故选C.
点评 本题考查热化学反应方程式的计算,明确热化学方程式的意义及物质的量与热量的关系即可解答,题目难度不大.
练习册系列答案
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7.相同温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+3Y2(g)?2XY3(g)△H=-92.6kJ•mol-1.实验没得反应在起始,达到平衡时的有关数据如表所示:
下列叙述不正确的是( )
| 容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达平衡时体系能量的变化 | ||
| X2 | Y2 | XY3 | ||
| ① | 1 | 3 | 0 | 放热23.15kJ |
| ② | 0.6 | 1.8 | 0.8 | akJ |
| A. | 容器①、②中反应的平衡常数相等 | |
| B. | 容器②中反应达到平衡时放出的热量为23.15 kJ | |
| C. | 达平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2mol•L-1 | |
| D. | 若容器①体积为0.20L,则达平衡时放出的热量大于23.15kJ |
11.硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下.
(1)以N2和H2为原料合成氨气.反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.
①该反应的化学平衡常数表达式是K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2}){c}^{3}({H}_{2})}$.
②该反应的化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
其中,K1>K2(填“>”、“=”或“<”).
③下列措施可以提高H2的转化率的是(填选项序号)bc.
a.选择适当的催化剂 b.增大压强 c.及时分离生成的NH3 d.升高温度
④一定温度下,在密闭容器中充入1mol N2和3mol H2发生反应.
(Ⅰ)若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原来的$\frac{15}{16}$,求N2的转化率α1.(用三列式作答,要求写出计算过程)
(Ⅱ)若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为α2,则α2>α1(填“>”、“<”或“=”).
(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸.
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O.
②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H>0.该反应的反应速率(υ)随时间(t)变化的关系如图所示.若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)abd.

a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施可以是升高温度
c.在t3~t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值
(3)硝酸厂常用催化还原法处理尾气:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2.
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1034.9kJ/mol.
(1)以N2和H2为原料合成氨气.反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.
①该反应的化学平衡常数表达式是K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2}){c}^{3}({H}_{2})}$.
②该反应的化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
| T/K | 473 | 573 | 673 | … |
| K | 4.4×10-2 | K1 | K2 | … |
③下列措施可以提高H2的转化率的是(填选项序号)bc.
a.选择适当的催化剂 b.增大压强 c.及时分离生成的NH3 d.升高温度
④一定温度下,在密闭容器中充入1mol N2和3mol H2发生反应.
(Ⅰ)若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原来的$\frac{15}{16}$,求N2的转化率α1.(用三列式作答,要求写出计算过程)
(Ⅱ)若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为α2,则α2>α1(填“>”、“<”或“=”).
(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸.
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O.
②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H>0.该反应的反应速率(υ)随时间(t)变化的关系如图所示.若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)abd.
a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施可以是升高温度
c.在t3~t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值
(3)硝酸厂常用催化还原法处理尾气:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2.
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1034.9kJ/mol.
1.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义.以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol.则前5分钟的平均反应速率v(N2)=0.01mol/(L•min).平衡时H2的转化率为50%.
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有CD
A.加了催化剂 B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:请完成下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2}){c}^{3}({H}_{2})}$.
②试比较K1、K2的大小,K1> K2 (填“<”“>”或“=”);
③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是C(填序号字母)
A、容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2
B、v(N2)正=3v(H2)逆
C、容器内混合气体的压强保持不变
D、混合气体的密度保持不变
④400℃时,当测得NH3、N2和H2的物质的量分别为3mol、2mol和1mol时,则该反应的v(N2)正>v(N2)逆 (填“<”“>”或“=”).
(4)某温度下上述反应平衡时,恒容、升高温度,则原化学平衡向逆反应方向移动(填“正”或“逆”),正反应速率增大(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),容器内混合气体的压强增大.
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol.则前5分钟的平均反应速率v(N2)=0.01mol/(L•min).平衡时H2的转化率为50%.
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有CD
A.加了催化剂 B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:请完成下列问题:
| T/℃ | 200 | 300 | 400 |
| K | K1 | K2 | 0.5 |
②试比较K1、K2的大小,K1> K2 (填“<”“>”或“=”);
③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是C(填序号字母)
A、容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2
B、v(N2)正=3v(H2)逆
C、容器内混合气体的压强保持不变
D、混合气体的密度保持不变
④400℃时,当测得NH3、N2和H2的物质的量分别为3mol、2mol和1mol时,则该反应的v(N2)正>v(N2)逆 (填“<”“>”或“=”).
(4)某温度下上述反应平衡时,恒容、升高温度,则原化学平衡向逆反应方向移动(填“正”或“逆”),正反应速率增大(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),容器内混合气体的压强增大.
8.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
| A. | 已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6 kJ•mol--1,则氢气的燃烧热为241.8 kJ•mol-1 | |
| B. | 已知NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJ•mol-1,则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出小于57.3 kJ的热量 | |
| C. | 已知2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H=akJ•mol--12C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=bkJ•mol--1则a>b | |
| D. | 已知P (红磷,s)═P (白磷,s)△H>0,则白磷比红磷稳定 |