题目内容

6．相同温度下，容积均恒为2L的甲、乙、丙3个密闭容器中发生反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）
△H=-197kJ•mol-l．实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：
容器起始各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化
SO2O2SO2Ar
甲2100放出热量：Q1
乙1.80.90.20放出热量：Q2=78.8kJ
丙1.80.90.20.1放出热量：Q2
下列叙述正确的是（　　）
A．Q1＞Q3＞Q2=78.8kJ
B．三个容器中反应的平衡常数不相等
C．甲中反应达到平衡时，若升高温度，则SO2的转化率将大于50%
D．若乙容器中的反应经tmin达到平衡，则0～tmin内，v（O2）=$\frac{1}{5t}$ mol/（L•min）

分析 乙、丙转化到左边，SO2、O2的物质的量分别为2mol、1mol，与甲中SO2、O2的物质的量对应相等，恒温恒容条件下，丙中Ar不影响平衡移动，故三者为完全等效平衡，平衡时相同物质的物质的量相等．
A．根据参加反应二氧化硫的物质的量判断方程热量多少；
B．平衡常数只受温度影响，对于同一反应，温度相同，平衡常数相同；
C．乙中放出的热量78.8kJ，则反应的二氧化硫为$\frac{78.8kJ}{197kJ/mol}$×2=0.8mol，平衡时二氧化硫为1mol，故甲中转化的二氧化硫为1mol，二氧化硫转化率为50%，正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，二氧化硫转化率减小；
D．乙中平衡时参加反应二氧化硫为0.8mol，由方程式可知反应的氧气为0.4mol，再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（O2）．

解答 解：乙、丙转化到左边，SO2、O2的物质的量分别为2mol、1mol，与甲中SO2、O2的物质的量对应相等，恒温恒容条件下，丙中Ar不影响平衡移动，故三者为完全等效平衡，平衡时相同物质的物质的量相等．
A．由于平衡时二氧化硫物质的量相等，故参加反应二氧化硫的物质的量：甲＞乙=丙，故放出热量：Q1＞Q3=Q2=78.8kJ，故A错误；
B．甲、乙、丙三容器温度相同，平衡常数相同，故B错误；
C．乙中平衡时放出热量为78.8kJ，由2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-197kJ•mol-1可知，参加反应的二氧化硫为$\frac{78.8kJ}{197kJ/mol}$×2=0.8mol，平衡时二氧化硫为1.8mol-0.8mol=1mol，故甲中转化的二氧化硫为2mol-1mol=1mol，甲中二氧化硫转化率为$\frac{1mol}{2mol}$=50%，正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，SO2的转化率将小于50%，故C错误；
D．乙中平衡时参加反应二氧化硫为0.8mol，由2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）可知，反应的氧气为0.8mol×$\frac{1}{2}$=0.4mol，乙容器中的反应经tmin达到平衡，则0～tmin内v（O2）=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{tmin}$=$\frac{1}{5t}$mol/（L•min），故D正确，
故选D．

点评 本题考查等效平衡、化学平衡计算、化学反应速率计算、化学平衡影响因素等，关键是理解等效平衡规律，注意丙中稀有气体在恒温恒容条件下不影响平衡移动，难度中等．

练习册系列答案
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（1）关于该反应的下列说法中，正确的是C（填字母）．
A．△H＞0，△S＞0   B．△H＞0，△S＜0    C．△H＜0，△S＜0      D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如上图2所示．
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v（CO2）=0.075mol/（L•min）；H2的转化率a（H2）=75%．
②该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（CH{\;}_{3}OH）•c（H{\;}_{2}O）}{c（CO{\;}_{2}）•c{\;}^{3}（H{\;}_{2}）}$．
③下列措施中不能使化学平衡移动的是CE；可使H2的转化率a（H2）提高的是ABD（均填字母）
A．降低温度    C．选择高效催化剂     B．将CH3OH（g）及时液化抽出  
D．再充入0.25molCO2和0.75molH2O（g）   E．再充入3mol He以增大压强．
13．对于在同一容器中进行的反应C+O2═CO2，下列说法不正确的是（　　）
A．将碳块磨成粉末可以加快反应速率
B．升高温度一般可以加快反应速率
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D．增加碳的量可以加快反应速率
10．某同学作业中有一个离子方程式：RO3x+2R2-+6H+=3R+3H2O．其中RO3x所带电荷x模糊不清．推断RO3x中R元素的化合价是（　　）
A．-2B．+2C．+4D．+6
1．某温度下，向某密闭容器中加入1mol N2和3mol H2，使之反应合成NH3，平衡后测得NH3的体积分数为m．若温度不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m．假设N2、H2、NH3的加入量（单位：mol）用x、y、z表示，应满足：
（1）恒定温度、体积
①若x=0，y=0，则z=2；
②若x=0.75，y=2.25，则z=0.5；
③x、y、z应满足的一般条件是x+$\frac{1}{2}$z=1、y+$\frac{3}{2}$z=3．
（2）恒定温度、压强
①若x=0，y=0，则z＞0；
②x、y、z应满足的一般条件是$\frac{x}{y}$=$\frac{1}{3}$，Z≥0．
11．在火箭推进器中装有还原剂肼（N2H4）和强氧化剂H2O2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热量．已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65kJ的热量．
（1）写出过氧化氢的结构式：过氧化氢；肼含有的化学键的种类与过氧化氢中完全一样，由此可以推论肼的结构式为．
（2）写出肼和双氧水反应的热化学方程式N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol．
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放出大量热量和快速产生大量气体外，还有很突出的两个优点是释放出大量热量和快速产生大量气体外；生成N2和H2O，对环境无污染．
（4）已知H2O（l）═H2O（g）；△H=+44kJ/mol，则16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量是408.8KJ．
（5）已知N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）；△H=+67.7kJ/mol，
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）；△H=-534kJ/mol，
则肼与NO2完全反应的热化学方程式为2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7KJ/mol．
18．下列说法正确的是（　　）
A．书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可
B．凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应
C．氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-483.6 kJ
D．表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式
15．下列说法正确的是（　　）
A．强酸跟强碱的反应热一定是中和热
B．1molC完全燃烧放热383.3kJ，其热化学方程为：C+O2═CO2 △H=-383.3kJ•mol-1
C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时的反应热叫做中和热
D．表示中和热的离子方程式为：H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）；△H=57.3KJ•mol-1
16．探究小组乙测定NH3•H2O的浓度及电离平衡常数Kb，常温下，探究小组量取25.00mL氨水至锥形瓶中，用0.0500mol•L-1HCl滴定．用pH计采集数据，溶液的pH随加入盐酸体积的变化曲线如图所示．
（1）如图：a＞7.0的理由是（用电离方程式表示）NH3•H2O?NH4++OH-．
（2）如图，当加入稀盐酸的体积为22.40mL时，此时溶液中c（Cl-）=c（NH${\;}_{4}^{+}$）（填＜、＞或=）．当加入稀盐酸的体积至b点溶液中离子浓度大小关系为c（Cl-）＞c（NH4+）＞（H+）＞c（OH-）．
（3）结合图信息，计算氨水的浓度为0.0448mol•L-1；写出NH3•H2O电离平衡常数Kb的表达式，Kb=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）×c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$．
（4）关于该滴定实验的说法中，正确的是AC．
A．锥形瓶中有少量蒸馏水不影响测定结果
B．锥形瓶未用氨水进行润洗会导致测得氨水的浓度偏低
C．酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测得氨水的浓度偏高
D．滴定终点时俯视读数会导致测得氨水的浓度偏高．

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