题目内容

硫的氧化物、氮的氧化物和一氧化碳是大气的主要污染物,防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一.
(1)有下列反应:
2CO(g)+SO2(g)═S(g)+2CO2 △H=8.0kJ/mol-1
2H2(g)+SO2(g)═S(g)+2H2O△H=90.4kJ/mol-1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O△H=-483.6kJ/mol-1
S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式为
 

(2)一定条件下,2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),向2L密闭容器中通入2mol SO2(g)、1mol O2(g)和0.2mol SO3(g),2min后反应达到平衡时,测得SO2的物质的量为1mol,恒温下,若往容器中再加入2mol SO2(g),则重新达到平衡时SO2的总转化率
 
50%(选填“>“,“<“或“=“).
(3)在一密闭容器中发生反应2NO2?2NO+O2,反应过程中NO2的浓度随时间变化的情报况如图所示,请回答:①依曲线A,反应在前3min内氧气的平均反应速率为
 

②若曲线A、B分别表示的是该反应在保持其他条件不变时,只改变其中一个外界条件时的变化情况,则此条件是
 
(填“浓度”、“压强”、“温度”或“催化剂”).
(4)工业上一般在密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.1mol?L -1
①该反应的平衡常数K=
 

②在其他条件不变的情况下,将容器体积压缩到原来的
1
2
,与原平衡相比,下列有关说法正确的是
 
(填序号).
a.氢气的浓度减少           b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加       d.重新平衡时
n(H2)
n(CH3OH)
增大.
考点:热化学方程式,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算
专题:化学平衡专题,化学反应速率专题
分析:(1)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需让化学方程式;
(2)2min后反应达到平衡时,测得SO2的物质的量为1mol,转化率为50%,恒温下,若往容器中再加入2mol SO2(g),提高氧气的转化率,二氧化硫的转化率降低;
(3)①根据变化的浓度之比等于化学计量数之比以及反应速率公式v=
△c
△t
来计算;
②由图象曲线A、B的变化可知,曲线B到达平衡时间较曲线A短,反应速率快,平衡时CD2浓度较曲线A低,转化率高;
(4)①依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度,结合平衡常数概念计算得到;
②反应前后是气体体积减小的反应,压缩容器体积,增大压强,依据平衡移动原理分析判断选项.
解答: 解:(1)①2CO(g)+SO2(g)═S(g)+2CO2 △H=8.0kJ/mol-1
②2H2(g)+SO2(g)═S(g)+2H2O△H=90.4kJ/mol-1
③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol-1
④2H2(g)+O2(g)═2H2O△H=-483.6kJ/mol-1
由盖斯定律③-①得到S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式为:S(g)+O2(g)=S O2(g)△H=-574.0kJ?mol-1
故答案为:S(g)+O2(g)=S O2(g)△H=-574.0kJ?mol-1
(2)一定条件下,2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),向2L密闭容器中通入2mol SO2(g)、1mol O2(g)和0.2mol SO3(g),2min后反应达到平衡时,测得SO2的物质的量为1mol,二氧化硫的转化率为50%,恒温下,若往容器中再加入2mol SO2(g),两种反应物,增加一种物质会提高另一种物质转化率,本身转化率减小,则重新达到平衡时SO2的总转化率小于50%,
故答案为:<;
(3))①由图曲线A可知,3min内浓度NO2变化为0.2mol/L-0.13mol/L=0.07mol/L,由方程式可知△c(D2)=
1
2
×0.07mol/L=0.035mol/L,所以3min内v(D2)=
0.035mol/L
3min
=0.0117mol/(L?min),故答案为:0.0117mol/(L?min);
②该反应为体积减小的吸热反应,增大NO2浓度,反应加快,但NO2转化率降低;增大压强,反应加快,但NO2转化率降低;使用催化剂,反应加快,转化率不变;升高温度,反应加快,平衡向正反应方向移动,NO2转化率增大,故为升高温度,
故答案为:温度;
(4)①某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.1mol?L -1
                 CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
起始量(mol/L) 1         3           0
变化量(mol/L) 0.9      1.8         0.9
平衡量(mol/L) 0.1      1.2         0.9
K=
0.9
0.1×1.22
=6.25;
故答案为:6.25; 
 ②反应前后是气体体积减小的反应,压缩容器体积,增大压强,则
a.增大压强氢气的浓度减增大,故a错误;          
b.增大压强,反应速率增大,正反应速率加快,逆反应速率也加快,故b正确;
c.增大压强,平衡正向进行,甲醇的物质的量增加,故c正确;       
d.压缩体积增大压强,平衡正向进行,氢气减小,甲醇增大,重新平衡时
n(H2)
n(CH3OH)
减小,故d错误.
故答案为:bc.
点评:本题考查了热化学方程式和盖斯定律的计算应用,化学反应速率和平衡常数的计算应用,平衡影响因素分析判断,掌握基础是解题关键,题目难度中等.
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(填“增大”、“不变”或“减小”).
③上述可逆反应的平衡常数为
 
(保留二位小数).
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