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20.工业制硫酸中的一步重要反应是2SO2+O2$?_{加热}^{催化剂}$2SO3,这是一个正反应放热的可逆反应.下列说法正确的是(  )
A.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
B.向该体系中充入18O2,一段时间后18O只存在于SO3
C.生成物的总能量大于反应物的总能量
D.将该反应设计成原电池,放出的热量不变

分析 A、使用催化剂加快了反应速率,缩短反应时间,提高反应效率,平衡不移动;
B、根据可逆反应的特征分析;
C、正反应是放热反应;
D、若把该反应设计成原电池,化学能除转化成热能外,还转化成电能,所以放出的热量应减少.

解答 解:A、使用催化剂加快了反应速率,缩短反应时间,提高反应效率,平衡不移动,提高反应效率,平衡不移动,故A正确;
B、由于反应为可逆反应,在达到平衡的体系中,充入由18O原子组成的O2后,SO2、O2、SO318O都出现,故B错误;
C、正反应是放热反应,则生成物的总能量小于反应物的总能量,故C错误;
D、若把该反应设计成原电池,化学能除转化成热能外,还转化成电能,所以放出的热量应减少,故D错误;
故选A.

点评 本题考查了可逆反应和平衡的移动等知识点,难度不大,注意可逆反应不可能完全转化,放热反应是反应物的总能量高于生成物的总能量.

练习册系列答案
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15.某兴趣小组在实验室用加热乙醇、浓H2SO4、溴化钠和少量水的混合物来制备溴乙烷,检验反应的部分副产物,并探究溴乙烷的性质.
(一)溴乙烷的制备及产物的检验:设计了如图1装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出.请根据实验步骤,回答下列问题:
(1)A仪器的名称三颈烧瓶,竖直冷凝管的进水方向为(上、下)下口进.
(2)加热片刻后,A中的混合物出现橙红色,该橙红色物质可能是Br2,该实验装置中C装置可防止倒吸.
(3)理论上,上述反应的副产物还可能有:乙醚(CH3CH2-O-CH2CH3)、乙烯、溴化氢等:检验副产物中是否含有溴化氢:熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验.B、C中应盛放的试剂分别是四氯化碳、硝酸银溶液.
(4)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是c.(填字母)
a.NaI            b.NaOH          c.NaHSO3           d.KCl
(二)溴乙烷性质的探究:
用如图2实验装置(铁架台、酒精灯略) 验证溴乙烷的性质:
Ⅰ:在试管中加入10mL6mol/L NaOH溶液和2mL 溴乙烷,振荡.
Ⅱ:将试管如图固定后,水浴加热.
(5)观察到液体不分层现象时,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应.
(6)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,将生成的气体通入如图3装置.A试管中的水的作用是吸收乙醇,若无A试管,B试管中的试剂应为溴水.
5.硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)来制取硫酸,实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制备绿矾.
(1)SO2 和O2 反应制取SO3 的反应原理为:2SO2+O2 $?_{加热}^{催化剂}$ 2SO3,在一密闭容器中一定时间内达到平衡.该反应达到平衡状态的标志是BD(填字母代号).
A.v(SO2)=v(SO3)B.混合物的平均相对分子质量不变
C.混合气体质量不变  D.各组分的体积分数不变
(2)某科研单位利用原电池原理,用SO2 和O2 来制备硫酸,装置如图,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触.
①B 电极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
②溶液中H+的移动方向由B极到A极(填“A”或“B”);电池总反应式为2SO2+O2+2H2O═2H2SO4
(3)利用烧渣制绿矾的过程如下:

测定绿矾产品中含量的实验步骤:
a.称取5.7g 产品,溶解,配成250mL 溶液
b.量取25mL 待测液于锥形瓶中
c.用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO4 溶液滴定至终点,消耗KMnO4 溶液体积40mL
根据上述步骤回答下列问题:
①滴定时发生反应的离子方程式为(完成并配平离子反应方程式).
□Fe2++□MnO4-+□H+-□Fe3++□Mn2++□H2O
②用硫酸酸化的KMnO4 滴定到终点的标志是滴定最后一滴酸性KMnO4时溶液呈淡紫色,半分钟内不褪色.
③计算上述产品中FeSO4•7H2O 的质量分数为97.5%.

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