题目内容

18．体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.100mol O2在催化剂作用下加热到600℃发生反应：2SO2（g）+O2（g）$?_{加热}^{催化剂}$2SO3（g）．当气体总物质的量减少0.2mol时反应达到平衡，在相同的温度下测得气体压强为反应前的87.5%．下列有关叙述正确的是（　　）
A．若不改变其它条件而换用一种更高效的催化剂，则反应达限度的时间会增长
B．达平衡后向容器中只充入O2不能提高反应速率
C．达到平衡时，SO2的转化率是80%
D．将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为114.90g

分析 A．若不改变其它条件而换用一种更高效的催化剂，反应反应速率加快；
B．增大反应物的浓度，反应速率加快；
C．根据气体物质的量减小量，利用差量法计算各组分物质的量变化量，设二氧化硫起始物质的量为xmol，再利用相同条件下，压强之比等于物质的量之比列方程计算，再根据转化率公式计算二氧化硫的转化率；
D．将混合气体通入过量的氯化钡溶液中，三氧化硫和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，二氧化硫和氯化钡溶液不反应，根据硫原子守恒计算生成沉淀的量．

解答 解：A．若不改变其它条件而换用一种更高效的催化剂，反应反应速率加快，缩短到达平衡的时间，故A错误；
B．增大反应物氧气的浓度，提高反应速率，故B错误；
C．当气体总物质的量减少0.2mol时反应达到平衡，则：
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g） 气体物质的量减少
2mol     1mol     2mol        1mol
0.4mol   0.2mol   0.4mol      0.2mol
设二氧化硫的物质的量是x，平衡时气体总物质的量为：（x-0.4+1.1-0.2+0.4）mol=（x+0.9）mol，相同条件下，混合气体的物质的量之比等于压强之比，则$\frac{x+0.9}{x+1.1}$=87.5%，解得x=0.5，则二氧化硫的转化率=$\frac{0.4mol}{0.5mol}$×100%=80%，故C正确；
D．三氧化硫和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，二氧化硫和氯化钡溶液不反应，所以沉淀是硫酸钡，根据B知，三氧化硫的物质的量是0.4mol，根据硫原子守恒知，硫酸钡的物质的量是0.4mol，故其质量为0.4mol×233g/mol=93.2g，故D错误；
故选：C．

点评 本题考查了化学平衡平衡计算、反应速率影响因素等，注意D选项中三氧化硫和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，二氧化硫和氯化钡溶液不反应，为易错点．

练习册系列答案
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16．在其他条件不变时，某气体的体积与温度（K）成正比．在不同温度时有的气体还会形成不同分子数的缔合物．一下是该气态物质在不同温度时测得的密度．
温度/K2004008001600
密度/g•cm-33.210.810.200.11
今测得1600K时该物质的分子组成为AB2，则在其余温度时它的化学式应分别为（800K）时：AB2（400K）时：A2B4（200K）时：A4B8．
9．氨基甲酸铵是一种用途广泛的化工原料．有关它的资料如下：
①常温下，在干燥的空气中稳定，遇水或潮湿空气则生成碳酸铵或碳酸氢铵；
②熔点58℃，59℃则可分解成NH3和CO2气体；
③在密封管内加热至120℃～140℃时失水生成尿素[CO（NH2）2]；
④酸性溶液中迅速分解；
⑤合成氨基甲酸铵原理为：

（1）写出氨基甲酸铵在密封管内加热至120℃～140℃生成尿素的反应方程式：NH2COONH4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO（NH2）2+H2O．
（2）仪器B名称干燥管；盛放药品是：碱石灰；
（3）合成氨基甲酸铵的反应在一定条件下能自发进行，该反应的反应热△H＜0（填“＞”“=”或
“＜”）．
（4）有同学建议该CO2发生装置直接改用“干冰”，你认为他的改进有何优点：（回答二点）
①无需干燥，装置简单；②低温环境提高产率．
（5）该实验装置中有明显导致实验失败的隐患有：（指出主要二处）
①反应器连接导管过细易造成堵塞；②稀H2SO4水蒸气可进入反应器使产品不纯等．
6．保险粉（Na2S2O4）有强还原性，在空气中易被氧化，但在碱性环境下较稳定．某实验小组利用如图装置制取保险粉（夹持装置已省略）
将SO2气体缓缓通入锌粉-水悬浮液中生成ZnS2O4：待反应完全后，向三颈烧杯中加入18%NaOH的溶液，生成Na2S2O4和Zn（OH）2
请回答下列问题：
（1）实验前先通一段时间的N2，目的是排尽装置内的氧气
（2）装置B的作用是观察SO2的生成速率，其中的液体可选择bd（填代号）
a．蒸馏水b．浓硫酸c．饱和NaHCO3溶液d．饱和NaHSO3溶液
（3）装置D的作用是吸收二氧化硫尾气、防止污染空气，同时防倒吸
（4）在一定温度下，将足量的SO2气体通入甲酸钠（HCOONa）和NaOH的混合溶液中，也可得到保险粉，同时成成CO2气体．
①写出该反应的化学方程式HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O
②利用提供的试剂检验反应的混合气体CO2则混合气体依次通过试剂的顺序为：混合气体→c品红溶液→a（填供选试剂的代号）．判断混合气体中含有CO2的实验现象为品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑
供选试剂：a．澄清石灰水  b．碳酸氢钠溶液   c．酸性高锰酸钾溶液   d．氢氧化钠溶液
（5）验证Na2S2O4具有强还原性，选用的最佳试剂为c（填代号）
a．盐酸、Na2S溶液b．淀粉碘化钾溶液c．H2O2溶液、BaCl2溶液d．氯水、AlNO3溶液
（6）保险粉（Na2S2O4）可以用于除去酸性废水中的Cr2O72-，保险粉被氧化为硫酸盐Cr2O72-转化为Cr3+．若测得酸性废水中Cr2O72-的物质的量浓度为0.01mol•L-1，则除去100mL酸性废水中的Cr2O72-，理论上需要保险粉的质量0.174g．
13．低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，低碳经济的概念在中国正迅速从高端概念演变成全社会的行为，在新能源汽车、工业节能等多个领域都大有作为．请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质
（1）实验室里常用NaOH溶液吸收CO2，若用100mL 3mol•L-1的NaOH溶液吸收4.48L（标准状况下）CO2，完全吸收反应后，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
（2）工业上可利用CO或CO2来制备清洁液体燃料甲醇．已知：800℃时，化学反应①、反应②对应的平衡常数分别为2.5、1.0
反应①：2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）△H=-90.8kJ•mol-1
反应②：H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）△H=+41.2kJ•mol-1
写出用CO2与H2反应制备甲醇的热化学方程式CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（l）△H=-49.6kJ/mol，800℃时该反应的化学平衡常数K的数值为2.5
（3）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O（g）转化为CH4和O2，紫外线照射时，在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图1所示，在0-15h内，对反应催化效果最好的催化剂是Ⅱ（填序号）
（4）一定温度下，在3L容积可变的密闭容器中发生上述反应②，已知c（CO）随反应时间t的变化曲线a如图2所示，在t1时刻改变一个条件，曲线a变为b，则改变的条件是加入催化剂，若在t1时刻，将容器体积3L快速压缩至2L，在图上画出变化曲线
（5）钡及其化合物在工业上有着广泛的应用，在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO4是难溶性盐．工业上提取钡时首先用Na2CO3溶液将BaSO4转化成难溶弱酸盐（BaCO3）．请写出将BaSO4转化成BaCO3的离子方程式BaSO4（s）+CO32-（aq）=BaCO3（s）+SO42-（aq）该反应的平衡常数为0.044（填具体数字），已知Ksp（BaSO4）=1.1×10-10mol2•L-2，Ksp（BaCO3）=2.5×10-9mol2•L-2
3．下列说法中正确的是（　　）
A．油脂的水解即皂化反应
B．油脂中液态的是纯净物，固态的是混合物
C．因为油脂的相对分子质量都很大，所以它们都比水重
D．油脂属于高级脂肪酸甘油酯
10．二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放．
（1）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：
已知：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-a kJ•mol-1；
CH3OH（g）═CH3OH（l）△H=-b kJ•mol-1；
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-c kJ•mol-1；
H2O（g）═H2O（l）△H=-d kJ•mol-1，
则表示CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为：CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-（$\frac{3c}{2}$+2d-a-b）kJ•mol-1．
（2）在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2molCO2和3mol H2，发生的反应为：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），△H=-a kJ•mol-1（a＞0），测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图1所示．
①能说明该反应已达平衡状态的是AB．（选填编号）
A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O
D．该体系中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1，且保持不变
②计算该温度下此反应的平衡常数K=0.20．（保留两位有效数字）．若改变条件C（填选项），可使K=1．
A．增大压强   B．增大反应物浓度   C．降低温度   D．升高温度   E．加入催化剂
（3）某甲醇燃料电池原理如图2所示．

①M区发生反应的电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+．
②用上述电池做电源，用图3装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极），则该电解的总反应离子方程式为：2Cl-+2H2O=H2↑+Cl2↑+2OH-．假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），理论上消耗甲醇的质量为0.16g（忽略溶液体积变化）．
7．将10.0g NaOH固体溶于水配成100ml．NaOH溶液，取出10mL，这10ml．溶液的物质的量浓度是（　　）
A．2 mol•L-lB．2.5 mol•L-lC．0.2 mol•L-lD．0.25 mol•L-l
8．下列说法不正确的是（　　）
A．均三甲苯在核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为3：1
B．按系统命名法，化合物 的名称是2，2，4，5-四甲基-3，3-二乙基己烷
C．乙醛和丙烯醛（）不是同系物，但它们与H2充分反应后的产物是同系物
D．一分子β-月桂烯（）与两分子溴发生加成反应的产物（只考虑位置异构）理论上最多有3种

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