题目内容

将一定量的 SO2 和0.7mol氧气放入5L恒容的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O2 
催化剂
 2SO3△H<0.反应3min后达到平衡,此时SO2和SO3的总物质的量为1mol;剩余O2体积为5.6L(标准状况下).
请回答下列问题:
(1)最开始充入的SO2 物质的量为
 
mol.
(2)达到平衡过程O2中的平均反应速率为
 

(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率(要求写出计算过程).
考点:化学平衡的计算
专题:化学平衡专题
分析:依据化学平衡三段式列式计算,剩余O2体积为5.6L物质的量
5.6L
22.4L/mol
=0.25mol
                2SO2 +O 2 =2SO3
起始量(mol)    n    0.7     0
变化量(mol)   0.9   0.45    0.9
平衡量(mol)   n-0.9  0.25    0.9
平衡后SO2和SO3的总物质的量为1mol
(1)n-0.9+0.9=1,n=1mol;
(2)v=
△c
△t
计算分析;
(3)转化率=
消耗量
起始量
×100%.
解答: 解:剩余O2体积为5.6L物质的量
5.6L
22.4L/mol
=0.25mol,则
                2SO2 +O 2 =2SO3
起始量(mol)    n    0.7     0
变化量(mol)   0.9   0.45    0.9
平衡量(mol)   n-0.9  0.25    0.9
(1)平衡后SO2和SO3的总物质的量为1mol,n-0.9+0.9=1,n=1mol,故答案为:1;
(2)达到平衡过程O2中的平均反应速率v=
△c
△t
=
0.45mol
5L
3min
=0.03mol/(L?min),故答案为:0.03mol/(L?min);
(3)平衡时SO2的转化率=
消耗量
起始量
×100%=
0.9mol
1mol
×100%=90%,故答案为:90%.
点评:本题考查了化学方程式的计算分析应用,主要是三段式列式计算的过程分析,反应速率、转化率概念的计算应用,掌握基础是关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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酸性KMnO4溶液能与草酸(H2C2O4)溶液反应.某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素.
I.实验前首先用浓度为0.l000mol?L-1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸.
(1)写出滴定过程中发生反应的离子方程式
 

(2)有关物质的量浓度溶液配制的下列说法中正确的是
 

A.把15.8gKMnO4溶于1L水中所得溶液物质的量浓度为0.1mol/L.
B.把0.01molKMnO4投入l00mL容量瓶中加水至刻度线,充分振荡后,浓度为0.1mol/L.
C.需要90mL0.1mol/L的KMnO4溶液,应准确称量固体1.58g
D.定容时仰视容量瓶颈刻度线读数,会使配制的溶液浓度偏高
Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol?L-1.用该草酸溶液按下表进行后续实验(每次实验草酸溶液的用量均为8.00mL).
实验编号温度(℃)催化剂
用量(g)
酸性高锰酸钾
体积
(mL)
浓度
(mol?L-1
1250.54.000.1000
2500.54.000.1000
3250.54.000.0100
42504.000.1000
(3)写出表中实验1和实验2的实验目的
 

(4)该小组同学对实验1和实验3分别进行了三次实验,测得以下实验数据
(从混合振荡均匀开始计时):
实验编号溶液褪色所需时间(min)
第1次第2次第3次
114.013.011.0
36.56.76.8
分析上述数据后得出“当其它条件相同时,酸性高锰酸钾溶液的浓度越小,褪色时间就越短,即反应速率就越快”的结论.甲同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题,从而得到了错误的实验结论,甲同学改进了实验方案,请简述甲同学改进的实验方案
 

(5)该实验中使用的催化剂应选择MnSO4并非MnCl2,原因可用离子方程式表示为
 
甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源,具有广泛的应用前景.
已知:I:CH3OH (g)+
1
2
O2 (g)═CO2(g)+2H2(g)△△H1=-192.9kJ/mol
Ⅱ:2H2(g)+O2 (g)═2H2O(g)△△H2=-241.8kJ/mol
(1)甲醇蒸气与水蒸气反应生成CO2(g) 与 H2(g)的热化学方程式为
 

(2)将1.0mol CH3OH (g)和2.0mol O2 ( g )通入容积为10L的反应器,在一定条件下发生反应I,测得在一定压强下CH3OH (g)的平衡转化率与温度的关系如图1.假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为v(H2)=
 
.该反应的平衡常数表达式为K=
 

(3)在某温度和压强下,将一定量 H2与O2充入密闭容器发生反应Ⅱ,平衡后压缩容器体积至原来的
1
2
,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是
 
(填序号):
a.平衡常数K增大;  b.正反应速率加快,逆反应速率减慢; c.重新平衡c( H2 )/c(H2O )减小.
(4)电解法可消除甲醇对水质造成的污染,原理是:通电将Co2+氧化成Co3+,然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯吸附除去Co2+).现用图2装置模拟上述过程,则:
Co2+在阳极的电极反应式为:
 
;除去甲醇的离子方程式为
 

(5)甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸.在常温下,用0.1000mol/L NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol/L 甲酸溶液过程中,当混合液的pH=7时,所消耗的V(NaOH)
 
(填“<”或“>”或“=”) 20.00mL.

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