题目内容
【题目】t℃时,将2molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH=-196.6kJ/mol。2min时反应达到化学平衡,此时测得反应物O2还剩余0.8mol。请填写下列空白:
(1)下列叙述能证明该反应已经达到化学平衡状态的是(填标号,下同)_________
A.容器内压强不再发生变化B.SO2的体积分数不再发生变化
C.容器内气体质量不再发生变化D.容器内气体密度不再发生变化
(2)从反应开始至达到化学平衡,生成SO3平均反应速率为___________;反应放出的热量为_____kJ。
(3)反应达到化学平衡后,以下操作将引起平衡向正反应方向移动并能提高SO2转化率的是______。
A.向容器中通入少量O2B.向容器中通入少量SO2C.使用催化剂D.降低温度E.向容器中通入少量氦气(已知氦气和SO2、O2、SO3都不发生反应)
【答案】AB 0.1mol·L-1·min-1 39.32 AD
【解析】
(1)化学平衡状态的标志:正反应速率等于逆反应速率,平衡混合物中各组成成分的含量不变来判断;
(2)根据平均反应速率v=
计算出反应速率;根据反应消耗的氧气的物质的量计算出放出的热量;
(3)根据化学平衡的影响因素来回答。
(1)A.容器内压强不再发生变化,该反应两边气体体积不相等,反应过程中压强是变量,压强不变,该反应达到了平衡状态,故A正确;
B.SO2的体积分数不再发生变化,表明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故B正确;
C.容器内气体质量不再发生变化,反应两边都是气体,气体的质量始终不变,所以质量不能作为判断平衡状态的依据,故C错误;
D.容器内气体密度不再发生变化,容器容积不变,气体的总质量不变,所以气体的密度始终不变,因此密度不能作为判断平衡状态的依据,故D错误;
答案选AB;
(2)由还剩余0.8 mol氧气可知:反应消耗0.4mol SO2和0.2mol O2,生成0.4mol SO3,三氧化硫的反应速率为:v(SO3)=
=
=0.1molL-1min-1;
(3)A.向容器中通入少量O2,即增大氧气的浓度,能使平衡正向移动并能提高SO2转化率,故A符合题意;
B.向容器中通入少量SO2,即增大二氧化硫的浓度,能使平衡正向移动但是降低了SO2转化率,故B不符合题意;
C.使用催化剂,不会影响化学平衡的移动,也不会改变二氧化硫的转化率,故C不符合题意;
D.降低温度,化学平衡正向移动,并能提高SO2转化率,故D符合题意;
E.向容器中通入少量氦气,当恒容时,各组分的浓度不变,则平衡不移动,故E不符合题意;
答案选AD。
【题目】砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:
(1)写出基态As 原子的核外电子排布式_____________。
(2)根据元素周期律,原子半径 Ga_____________As(填“>”或“<”,下同),第一电离能 Ga_____________As。
(3)AsCl3 分子的立体构型为_____________。
(4)锗(Ge)是典型的半导体元素,比较下表中锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因_____________。
GeCl4 | GeBr4 | GeI4 | |
熔点/℃ | 49.5 | 26 | 146 |
沸点/℃ | 83.1 | 186 | 约 400 |
【题目】氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景,含硫天然气制备氢气的流程如下。
![]()
请回答下列问题:
I.转化脱硫:将天然气压入吸收塔,30℃时,在T.F菌作用下,酸性环境中脱硫过程示意图如下。
![]()
(1)过程i的离子反应方程式为_______________________。
(2)已知:①Fe3+在pH=l.9时开始沉淀,pH=3.2时沉淀完全。
②30℃时,在T.F菌作用下,不同pH的FeSO4溶液中Fe2+的氧化速率如下表。
pH | 0.7 | 1.1 | 1.5 | 1.9 | 2.3 | 2.7 |
Fe2+的氧化速/g·L-1·h-1 | 4.5 | 5.3 | 6.2 | 6.8 | 7.0 | 6.6 |
在转化脱硫中,请在上表中选择最佳pH范围是_______<pH<_______,这样选择的原因是:____。
Ⅱ.蒸气转化:在催化剂的作用下,水蒸气将CH4氧化。结合下图回答问题。
![]()
(3)①该过程的热化学方程式是___________。
②比较压强P1和p2的大小关系:P1________P2(选填“>”“<”或“=”)。
③在一定温度和一定压强下的体积可变的密闭容器中充入1mol CH4和1mol的水蒸气充分反应达平衡后,测得起始时混合气的密度是平衡时混合气密度的1.4倍,若此时容器的体积为2L,则该反应的平衡常数为______________(结果保留2位有效数字)。
Ⅲ.CO变换:500℃时,CO进一步与水反应生成CO2和H2。
Ⅳ.H2提纯:将CO2和H2分离得到H2的过程如示意图
![]()
(4)①吸收池中发生反应的离子方程式是______________。
②结合电极反应式,简述K2CO3溶液的再生原理:_____。