在一定温度下.向一个容积不变的容器中加入3 mol SO2和2 mol O2及固体催化剂.发生反应: 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH＝-196.6 kJ/mol.平衡时容器内气体压强为起始时的90%. (1)加入3mol SO2和3mol O2发生反应,达到平衡时,SO2的转化率为 . (2)保持温度不变.在相同的容器中.将起始物质的物质的量改� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(9分)在一定温度下，向一个容积不变的容器中加入3 mol SO₂和2 mol O₂及固体催化剂，发生反应: 2SO₂（g）＋O₂（g）=2SO₃（g） ΔH＝－196.6 kJ/mol，平衡时容器内气体压强为起始时的90%。

(1)加入3mol SO₂和3mol O₂发生反应,达到平衡时,SO₂的转化率为_____。

(2)保持温度不变，在相同的容器中，将起始物质的物质的量改为a mol SO₂、b mol O₂、c mol SO₃(g)(c>0)，欲使平衡时SO₃的体积分数为2/9，O₂的体积分数为3/9，则：

①达到平衡时，(1)与(2)放出的热量________(填序号)。

A．相等　 B．前者小于后者 C．前者大于后者 D．无法确定

②a.b.c必需满足的关系是(一个用a.c表示，另一个用b.c表示):__ _。

【答案】

（9分）　(1)33.3% (2) ①C　②a＋c＝3，b＋c/2＝2

【解析】2SO₂（g）＋O₂（g）=2SO₃（g）

初n： 3 2 0

⊿n: 1 0. 5 1

平n: 2.5 1.5 1（平衡时容器内气体的物质的量之和为起始时的90%）

（1）SO₂的转化率为1/3

（2）①由平衡时SO₃的体积分数为2/9，O₂的体积分数为3/9可知，与题目所给为等效平衡，又由于c>0，故达到平衡时，(1)与(2)放出的热量前者大

②根据等容情况下等效平衡的成立条件可知，a＋c＝3，b＋c/2＝2

练习册系列答案

扬帆文化100分培优智能优选卷系列答案

（1）该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是：

N₂+3H₂?2NH₃或NH₃+HNO₃═NH₄NO₃

（2）已知该产业链中某反应的平衡表达式为：
K=

c(H2)c(CO)

c(H2O)

它所对应的化学反应为：

C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）

（3）已知在一定温度下，
C（s）+CO₂（g）?2CO（g）平衡常数K₁；
CO（g）+H₂O（g ）?H₂（g）+CO₂（g）平衡常数K₂；
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）平衡常数K₃；
则K₁、K₂、K₃之间的关系是：

K₃=K₁×K₂

．
（4）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题．已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

该反应的正反应方向是

放热

反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：

75%

．
（5）从图1看出氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等．已知NO₂和N₂O₄的结构式分别是

和

．实验测得N-N键键能为167kJ?mol^-1，NO₂中氮氧键的键能为466kJ?mol^-1，N₂O₄中氮氧键的键能为438.5kJ?mol^-1．请写出NO₂转化为N₂O₄的热化学方程式

2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-57kJ?mol^-1

．对反应N₂O₄（g）?2NO₂（g），在温度为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强变化曲线如图2所示．下列说法正确的是

．
A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（6）0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后，溶液中所有分子和离子（除水和氨分子外）等微粒从大到小的顺序是

c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（Na⁺）＞c（NH₃?H₂O）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

．
（7）以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池，请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式

CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O

．

如图1是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

（1）该产业链中合成氨的反应在较低温下能否自发进行？

可以

．
（2）已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K=

C(H2)C(CO)

C(H2O)

，它所对应的化学反应为：

C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）；

．
（3）已知在一定温度下，各反应的平衡常数如下：
C（s）+CO₂（g）?2CO（g），K₁
CO（g）+H₂O（g?H₂（g）+CO₂（g），K₂
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），K₃
则K₁、K₂、K₃之间的关系是：

K₃=K₁×K₂

．
（4）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题．已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），该反应平衡常数随温度的变化如下：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

该反应的正反应方向是

放热

反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H₂O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：

75%

．
（5）从图中看出氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等．已知NO₂和N₂O₄的结构式分别是

和

．已知N-N键键能为167kJ?mol^-1，NO₂中氮氧键的键能为466kJ?mol^-1，N₂O₄中氮氧键的键能为438.5kJ?mol^-1．请写出NO₂转化为N₂O₄的热化学方程式为

2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-57kJ?mol^-1

．对反应N₂O₄（g）?2NO₂（g），在温度为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强变化曲线如图2所示．下列说法正确的是

．
A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（6）以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池，请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式

CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O；

．

（10分）在一密闭体系中发生下列反应：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)；△H<0 。

回答下列问题：

(1)在一定温度下，向一容积为2L的密闭容器中通入0.3molN₂和0.9molH₂,2min达到平衡时，C(N₂)为0.1mol/L，则H₂的转化率为____________________，用H₂浓度变化表示的平均

反应速率为__ ____ ，该温度下的平衡常数K= ____________。

(2)若要使反应开始时向逆反应方向进行，且达到平衡后各气体的物质的量与平衡状态(1)相同，则起始时n(NH₃)的取值范围为 ___________________ 。

(3)右图是某一时间段速率-时间曲线图。

若图中t₁时刻将容器体积变为原来的1/2倍，当t₂时刻再次达到平衡时N₂的浓度为原平衡的1.9倍，则平衡 _____

（“正移”“逆移”“不移动”）。

①请在图中画出t₁→t₂时间段反应速率变化情况。

②t₃、t₅时刻体系中所改变的某一条件分别是：__________________________、_______________；其中表示平衡混合物中NH₃的含量最高的时间段是___________.

(9分)在一定温度下，向一个容积不变的容器中加入3 mol SO₂和2 mol O₂及固体催化剂，发生反应:2SO₂（g）＋O₂（g）=2SO₃（g）ΔH＝－196.6 kJ/mol，平衡时容器内气体压强为起始时的90%。
(1)加入3mol SO₂和3mol O₂发生反应,达到平衡时,SO₂的转化率为_____。
(2)保持温度不变，在相同的容器中，将起始物质的物质的量改为a mol SO₂、b mol O₂、c mol SO₃(g)(c>0)，欲使平衡时SO₃的体积分数为2/9，O₂的体积分数为3/9，则：
①达到平衡时，(1)与(2)放出的热量________(填序号)。