题目内容

在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,左、右两侧分别进行如下可逆反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);
3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(g)+4H2(g)。左侧中加入SO2、O2、SO3的物质的量分别为x mol、3.25mol、1mol;右侧中加入9 mol的水蒸气和适量的铁粉(忽略铁粉对容器体积的影响)。

当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器位置2处。请填写以下空白:
(1)若x=1.5,则左侧反应在起始时向__________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。欲使反应维持向该方向进行,则x的取值范围是________________。
(2)若x=2,则左侧反应在起始时向__________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行,平衡时混合气中SO2所占的体积分数为_________。
(1)逆反应  1.25<x<1.75   (2)正反应   25%  

试题分析:(1)这两个平衡体系的特点是:第一个反应前后气体的总物质的量发生变化,第二个保持不变,故右边永远是9mol气体,同在一个容器中,同温同压,故气体的物质的量之比等于体积之比。故平衡时,左边为6mol气体;当x=1.5时,左边现在总的物质的量为5.75mol<6mol,故向逆反应方向进行;若保持该方向,1.25<x<1.75;
(2)根据上述,反应向正反应方向进行了

平衡总物质的量为6mol,即 2-2y+3.25-y +1+2y= 6mol,解之,得y =0.25mol,2-2y  =1.5,二氧化硫的体积分数="1.5/6=25%" ;
点评:化学平衡是历年高考重中之重,考生一定要系统备考此知识点。难度较大。
练习册系列答案
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为证明化学反应有一定的限度,进行如下探究活动:
I.取5mL 0.1mol/L的KI溶液,滴加5—6滴FeCl3稀溶液;  
Ⅱ.继续加入2mL CCl4,盖好玻璃塞,振荡静置。
Ⅲ.取少量分液后得到的上层清液,滴加KSCN溶液。
Ⅳ.移取25.00mLFeCl3稀溶液至锥形瓶中,加入KSCN溶液用作指示剂,再用c mol/LKI标准溶液滴定,达到滴定终点。重复滴定三次,平均耗用c mol/LKI标准溶液VmL。
(1)探究活动I中发生反应的离子方程式为                              。
请将探究活动Ⅱ中“振荡静置”后得到下层液体的操作补充完整:将分液漏斗放在铁架台上,静置。
                                                                           。
(2)探究活动Ⅲ的意图是通过生成红色的溶液(假设溶质全部为Fe(SCN)3),验证有Fe3+残留,从而证明化学反应有一定的限度,但在实验中却未见溶液呈红色。对此同学们提出了下列两种猜想:
猜想一:Fe3+全部转化为Fe2+     猜想二:生成的Fe(SCN)3浓度极小,其颜色肉眼无法观察。
为了验证猜想,查阅资料获得下列信息:
信息一:乙醚微溶于水,密度为0.71g/mL,Fe(SCN)3在乙醚中的溶解度比在水中大;
信息二:Fe3+可与[Fe(CN)6]4—反应生成暗蓝色沉淀,用K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN溶液更高。
结合新信息,现设计以下实验方案验证猜想:
①请完成下表
实验操作
现象和结论
步骤一:
若产生暗蓝色沉淀,则                  。
步骤二:
若乙醚层呈红色,则          。
 
②写出实验操作“步骤一”中的反应离子方程式:                        。
(3)根据探究活动Ⅳ,FeCl3稀溶液物质的量浓度为        mol/L。

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