题目内容

已知 ：2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) △H=-QKJ/mol，在温度一定、容积为2L的密闭容器中分别进行下列三个实验：

实验编号

SO2(g)

O2(g)

SO3(g)

1.

2mol

1mol

0mol

2.

1mol

0.5mol

1mol

3.

1mol

0.8mol

1.4mol

充分作用后，测得实验1反应放出的热量为Q1KJ，实验2没有热量变化，则下列说法中不正确的是（     ）

A. 实验1放出的热量值为Q1=0.5Q      B. 该条件下的平衡常数为：4

C. 实验1中O2的转化率为：50%       D. 实验3反应放出热量

 

【答案】

D

【解析】实验2没有热量变化，说明恰好是平衡状态。由于三个容器正都是相当于2mol二氧化硫和1mol氧气，因此平衡都是等效的。所以容器1中反应物的转化率是50％，因此放出的热量是0.5Q，选项A、C正确；平衡常数是，选项B正确；实验3中反应是向逆反应方向进行的，因此是吸热放热，选项D不正确，答案选D。

 

练习册系列答案
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（07年宁夏卷） 工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2 转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO2    7%   O2  11%   N2   82%）；

0.1

0.5

1

10

400

99.2

99.6

99.7

99.9

500

93.5

96.9

97.8

99.3

600

73.7

85.8

89.5

96.4

(1) 已各SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？

（2）在大400~500℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是____。

（3）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？     （填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量？      （填“是”或“否”）；

（4）为提高SO3吸收率，实际生产中用      吸收SO3；

（5）已知：2SO2(g)＋O2(g)＝2SO3(g)；△H＝－196.9kJ?mol－1，计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。

 

工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为：SO2 7%,O2 11%,N2 82%)：

(1)已知SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？

_____________________________________________________________________

(2)在400~500 ℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：___________；

(3)选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？___________(填“是”或“否”)，是否可以增大该反应所放出的热量？___________(填“是”或“否”)；

(4)为提高SO3吸收率，实际生产中用___________吸收SO3；

(5)已知：2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g)  ΔH=－196.6 kJ·mol－1，计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。

（9分）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

(1)NO2可用水吸收，也可用NH3处理，也可用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)    △H＝－574 kJ·mol－1

CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)     △H＝－1160 kJ·mol－1

若用标准状况下2.24L CH4还原NO2至N2整个过程中转移的电子总数为______（阿伏加德罗常数的值用NA表示），放出的热量为______kJ。 

(2)已知：2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g)  ?H="-196.6" kJ·mol-1

2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)  ?H="-113.0" kJ·mol-1

（ⅰ）则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)的?H=           kJ·mol-1。

（ⅱ）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是       。

A.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2    B. 体系压强保持不变

C. 混合气体颜色保持不变                   D. SO3和NO的体积比保持不变

（ⅲ）某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如下图（左）所示。平衡状态由A变到B时．平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）

   

(3)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如上图（右）所示。该反应?H      0（填“>”或“ <”）。

 

研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义。

（1）NO2可用水吸收，相应的化学方程式为______。

利用反应6NO2+8NH3 7N2+12H2O　

也可以处理NO2。当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是______L。

（2）已知：2SO2(g)+ O2 (g)2SO3 (g)　　      △H =－196.6kJ·mol－1

　　　　   2NO(g)+ O2 (g) 2NO2 (g)　　     △H =－113.0kJ·mol－1

　　则反应NO2(g)+ SO2 (g) SO3 (g) +NO(g)   △H =______kJ·mol－1

一定条件下，将体积比为1:2的 NO2和 SO2的混合气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是______。

　a.体系压强保持不变             　  b.混合气体颜色保持不变

　c.SO3与NO的体积比保持不变      　d.每消耗1molSO3的同时生成1molNO2

测得上述反应平衡时的NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K=______。

（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+ 2H2 (g) CH3OH (g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应△H _____0（填“＞”或“＜”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是________。

 

下列说法或表示方法正确的是（    ）

A．反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应一定不能发生

B．化学键和分子间作用力都对物质的性质有一定的影响

C．已知：2SO2 (g) + O2 (g)      2SO3 (g) ；△H = －98.3 kJ/mol。将1 mol SO2和0.5 mol O2充入一密闭容器中反应，放出49.15 kJ 的热量

D．由石墨比金刚石稳定可知：C（金刚石,s）= C(石墨,s) ；△H＜0

 

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