题目内容
已知298K,101kPa时,2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g);△H=-197kJ?mol-1.在相同温度和压强下,向密闭容器中通入2mol SO2和1mol O2,达到平衡时,放出热量为Q1,向另一个体积相同的容器中通入1mol SO2,0.5mol O2 和1mol SO3,达到平衡时放出热量为Q2,则下列关系正确的是( )
| A、Q2<Q1<197kJ?mol-1 | B、Q2=Q1=197kJ?mol-1 | C、Q1<Q2<197kJ?mol-1 | D、Q2=Q1<197kJ?mol-1 |
分析:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),△H=-197kJ/mol,表示在上述条件下2mol SO2和1molO2完全反应生成1molSO3气体放出热量为197kJ;如果加入生成物,则平衡逆移,要吸收热量;再结合可逆反应中反应物不能完全反应解答.
解答:解:反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g);△H=-197kJ/mol,
由热化学方程式可知,在上述条件下反应生成2molSO3气体放热197kJ,加入2mol SO2和1molO2,由于是可逆反应,所以生成的三氧化硫量小于2mol,所以Q1<197kJ,
通入1molSO2,0.5mol O2,如果转化率与加入2mol SO2和1molO2相同,则放热为0.5Q1kJ,但是此时体系压强比加入2mol SO2和1molO2要小,所以平衡会向左移动,所以实际放出的热量<0.5Q1;在1molSO2,0.5mol O2 的基础上再加1mol SO3,则平衡逆移,要吸收热量,所以通入1molSO2,0.5mol O2 和1mol SO3时实际放出的热量Q2<0.5Q1;综上得:Q2<Q1<197 kJ?mol-1,故A正确;
故选A.
由热化学方程式可知,在上述条件下反应生成2molSO3气体放热197kJ,加入2mol SO2和1molO2,由于是可逆反应,所以生成的三氧化硫量小于2mol,所以Q1<197kJ,
通入1molSO2,0.5mol O2,如果转化率与加入2mol SO2和1molO2相同,则放热为0.5Q1kJ,但是此时体系压强比加入2mol SO2和1molO2要小,所以平衡会向左移动,所以实际放出的热量<0.5Q1;在1molSO2,0.5mol O2 的基础上再加1mol SO3,则平衡逆移,要吸收热量,所以通入1molSO2,0.5mol O2 和1mol SO3时实际放出的热量Q2<0.5Q1;综上得:Q2<Q1<197 kJ?mol-1,故A正确;
故选A.
点评:本题考查反应热的计算,题目难度中等,本题注意浓度对平衡的影响以及可逆反应的特征,要注意加入生成物对反应热量的影响.
练习册系列答案
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(16分)将NaHCO3固体放入真空容器中发生下列反应
2NaHCO3(s)= Na2CO3(s)+ H2O(g)+ CO2(g)
已知298K时有下列数据:
物质 | NaHCO3 (s) Na2CO3(s) H2O(g) CO2(g) |
| -947.7 - 1130.9 -241.8 -393.5 |
| 102.1 136.6 188.7 213.6 |
7-1 求298K时平衡体系的总压力;
7-2 体系的温度为多高时,平衡压力为101.3kPa;
7-3 298K的大气中,H2O(g) 与CO2(g)的分压分别为3167Pa与30.4Pa,将纯NaHCO3固体放入大气中让其发生上述分解反应。
(1)问此时该分解反应的
比
大还是小?为什么?
(2)用QP与
比较说明NaHCO3固体迅速分解还是稳定存在?
(3)用吉布斯自由能判据说明NaHCO3固体迅速分解还是稳定存在? [视H2O(g) 与CO2(g)为理想气体]