题目内容

13．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2（g）+O2 （g）?2SO3（g） （△H＜0）
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）c（{O}_{2}）}$．
（2）降低温度，该反应K值增大，二氧化硫转化率增大（以上均填增大、减小或不变）．
（3）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是增加了氧气的浓度（或通入氧气）．
（4）10min到15min的曲线变化的原因可能是ab（填写编号）．
a．加了催化剂  b．缩小容器体积 c．降低温度  d．增加SO3的物质的量．

分析 （1）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（2）该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动；
（3）由图可知，反应进行至20min时，氧气的浓度突然增大，平衡正向移动，二氧化硫的浓度减小，三氧化硫的浓度增大；
（4）10min到15min，曲线斜率增大，反应速率加快，以此来解答．

解答 解：（1）由2SO2（g）+O2 （g）?2SO3（g） 可知，K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）c（{O}_{2}）}$，故答案为：$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）c（{O}_{2}）}$；
（2）该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，则降低温度，该反应K值增大，二氧化硫转化率增大，故答案为：增大；增大；
（3）由图可知，反应进行至20min时，氧气的浓度突然增大，平衡正向移动，二氧化硫的浓度减小，三氧化硫的浓度增大，则曲线发生变化的原因是增加了氧气的浓度（或通入氧气），故答案为：增加了氧气的浓度（或通入氧气）； 
（4）10min到15min，曲线斜率增大，反应速率加快，加催化剂、缩小容器体积均加快反应速率，降低温度反应速率减小，若增加SO3的物质的量平衡逆向移动，反应物浓度增大与图象不符，故答案为：ab．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握K的表达式及影响因素、平衡移动为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意图象与平衡移动原理的结合，题目难度不大．

练习册系列答案
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7．根据如图的转化关系判断下列说法正确的是（反应条件已略去）（　　）
A．只有反应①②④属于氧化还原反应
B．反应⑤说明该条件下铝可用于制熔点较高的金属
C．相同条件下生成等量的O2，反应③和④转移的电子数之比为1：1
D．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：4
4．氯及其化合物在生产、生活中有广泛的用途．回答下列问题：
（1）“氯氧化法”是指在碱性条件下用Cl2将废水中的CN-氧化成无毒物质．写出该反应的离子方程式：5Cl2+2CN-+8OH-═10Cl-+N2↑+2CO2↑+4H2O．
（2）地康法制备氯气的反应为4HCl（g）+O2（g）$\frac{\underline{\;CuO/CuCl_{2}\;}}{400℃}$2Cl2（g）+2H2O（g）△H=-115.6kJ•mol-1，1molH-Cl、1molCl-Cl、1molO-O断裂时分别需要吸收431J、243kJ、489kJ的能量，则1molO-H断裂时需吸收的能量为460.65kJ．
（3）取ClO2消毒过的自来水（假定ClO2全部转化为Cl-）30.00mL，在水样中加入几滴K2CrO4溶液作指示剂，用一定浓度AgNO3溶液滴定，当有砖红色的Ag2CrO4沉淀出现时，反应达到滴定终点，测得溶液中CrO42-的浓度是5.00×10-3mol•L-1，则滴定终点时溶液中c（Cl-）=8.90×10-6mol/L．[已知：Ksp（AgCl）=1.78×10-10，Ksp（Ag2CrO4）=2.00×10-12]
（4）在5个恒温、恒容密闭容器中分别充入4molClO2（g），发生反应：4ClO2）（g）?2Cl2O（g）+3O2（g）△H＞0，测得ClO2（g）的部分平衡转化率如表所示．
容器编号温度/容器体积/LClO2（g）的平衡转化率
aT1V1=1L75%
bT2V2
cT3V375%
d
e
已知：T3＞T1，V2＞V1．
①该反应中Cl2O是还原产物（填“还原产物”或“氧化产物”）．
②T1℃时，上述反应的平衡常数K=25.63．
③V2＞（填“＞”、“＜”或“=”）V3．
④d、c两容器中的反应与a容器中的反应均各有一个条件不同，a、d、e三容器中反应体系总压强随时间的变化如图所示，a、d、e三容器中ClO2的平衡转化率由大到小的排列顺序为e＜a=d（用字母表示）；与a容器相比，d容器中改变的一个实验条件是加入催化剂，其判断依据是ad图象中曲线变化可知，d反应速率增大，压强不变平衡点不变．
1．Ⅰ工业制硫酸时，利用接触氧化反应将SO 2转化为SO3是一个关键步骤．
（1）某温度下，2SO2（g）+O 2（g）═2SO3（g）△H=-197kJ/mol．开始时在10L的密闭容器中加入8.0mol SO2（g）和20.0mol O 2（g），当反应达到平衡时共放出394kJ的热量，该温度下的平衡常数K=0.56（mol/L）-1（保留两位有效数字），若升高温度时，K将减小（填“增大、减小或不变”）．
（2）若体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2的转化率条件是AC（填字母）．
A．通入氧气 B．移出氧气 C．增大压强 D．减小压强 E．加入催化剂
（3）根据下表提供的不同条件下SO2的转化率（%）的数据，试选择该反应的适宜条件（以V2O5作催化剂）温度450℃；压强1×105Pa．
 压强
温度		 1×105Pa 5×105Pa 10×105Pa 50×105Pa 100×105Pa
 450℃ 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
 500℃ 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
（4）能判断该反应达到平衡状态的依据是ACF
A．容器的压强不变                      B．混合气体的密度不变
C．混合气体中SO 3的浓度不变           D．c（SO 2）=c（SO 3）
E．v 正（SO 2）=v 正（SO 3）            F．v 正（SO 3）=2v 逆（O 2）
Ⅱ研究化学反应原理对于生产生活是很有意义的．
（1）在0.10mol•L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=2.2×10-8mol•L-1（Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）．
（2）若在0.1mol•L-1硫酸铜溶液中通入H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是0.2mol•L-1．
8．随着化石能源的大量开采以及污染的加剧，污染气体的治理和开发利用日益迫切．
（1）Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成；
SO2（g）+I2（g）+2H2O（g）═2HI（g）+H2SO4（l）△H=a kJ/mol    ①
2H2SO4（l）═2H2O（g）+2SO2（g）+O2（g）△H=b kJ/mol    ②
2HI（g）═H2（g）+I2（g）△H=c kJ/mol        ③
则2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=（2a+b+2c）kJ/mol
（2）CO2 和CH4 是两种重要的温室气体，以表面覆盖有Cu2Al2O4 的二氧化钛为催化剂．可以将CO2 和CH4直接转化为乙酸．

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图Ⅰ所示，该反应体系应将温度控制在250℃左右．
②将Cu2Al2O4 溶解在稀硝酸中的离子方程式为3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O．
（3）甲醇（CH3OH）被称为21世纪的新型燃料．在体积为V L的某反应容器中，amolCO与2amolH2 在催化剂作用下反应生成甲醇：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），CO的平衡转化率与温度的关系如图Ⅱ所示：
①该反应是放热（填“放热”或“吸热”）反应
②在其他条件不变的情况下，反应容器中再增加amol CO与2amolH2，达到新平衡时，CO的转化率增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
③100℃，反应CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g） 的平衡常数为$\frac{{a}^{2}}{{V}^{2}}$（用含有a、V的代数表示）．
（4）某实验小组设计了如图Ⅲ所示的甲醇燃料电池装置．
①该电池工作时，OH- 向b （填“a”或“b”）极移动
②工作一段时间后，测得该溶液的pH减小，该电池负极反应的电极反应式为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O．
18．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g），其化学平衡常数K和温度T的关系如下表：
t/℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列问题：
（1）该反应为吸热反应（填“吸热”、“放热”），写出该反应的平衡常数表达式：K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）c（{H}_{2}）}$．
（2）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是bc．
a．及时分离出CO气体          b．适当升高温度
c．增大CO2的浓度             d．选择高效催化剂
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是bc．
a．容器中压强不变             b．混合气体中 c（CO）不变
c．v正（H2）=v逆（H2O）        d．c（CO2）=c（CO）
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），试判断此时的温度为830℃．
（5）若在（4）所处的温度下，在1L的密闭容器中，加入2molCO2和3molH2充分反应达平衡时，H2的物质的量为b，CO2的物质的量为c．
a．等于1.0mol                     b．大于1.0mol
c．大于0.5mol，小于1.0mol          d．无法确定．
5．在恒定温度t℃，2L恒容密闭容器中发生反应aA（g）+bB（g）?cC（g），容器中A、B、C物质的量变化如图所示，回答下列问题：
（1）该化学方程式中a：b：c为2：1：2，t℃时该反应的化学平衡常数K的值为0.31．（保留2位小数）
（2）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是增大了B的物质的量（用文字表达），平衡向右移动（填“左”，“右”或“不移动”），反应重新达平衡时，B的体积分数将增大 （填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）10min到15min的曲线变化的原因可能是使用了催化剂．
2．铁是人类较早使用的金属之一．运用铁及其化合物的有关知识，同答下列问题：
（1）铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中，正确的是bde．（填序号）
a．纯铁硬度比生铁高    b．纯铁耐腐蚀性强，不易生锈
c．不锈钢是铁合金，只含金属元素  d．铁在一定条件下，可与水蒸气反应
e．铁在冷的浓硫酸中钝化
（2）向沸水中逐滴滴加1mol•L-1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为Fe3++3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）3（胶体）+3H+，所形成该分散系的微粒粒度范围是1-100nm．
（3）电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路极．请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+．
（4）高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型净水剂．高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3+8OH-+3O2．由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有氧化性，而能够除去水中悬浮物是因为水解生成的 Fe（OH）3胶体能吸附水中的悬浮物．
3．下列无色溶液中可以能大量共存的离子组是（　　）
A．Na+、NO3-、Cl-B．Cu2+、K+、NO3-C．H+、HCO3-、NO3-D．Na+、Ba2+、SO42-

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