13．运用化学反应原理研究氮.硫.氯.碘等单质及其化合物的反应有重要意义(1)硫酸生产中.SO2催化氧化生成SO3, 2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g).平衡时.混合体系中SO3的百分含量和温——青夏教育精英家教网——

13．运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义（1）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃； 2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），平衡时，混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如图1所示．根据图示回答下列问题：

①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的△H＜0（填“＞”或“＜”）；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡向左移动（填“向左”“向右”或“不移动”）
②若温度为T₁、T₂，反应的平衡常数分别为K₁，K₂，则K₁＞K₂；温度为T₁时，反应进行到状态D时，v _正＞v_逆（填“＞”“＜”或“=”）
（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，
①如图2是一定的温度和压强下N₂（g）和H₂（g）反应生成lmol NH₃（g）过程中能量变化示意图，图中E₁、E₂分别表示的意义是正反应的活化能、逆反应的活化能
②请写出工业合成氨的热化学方程式：$\frac{1}{2}$N_2（g）+$\frac{3}{2}$H_2（g）=NH_3（g）△H=（Q₁-Q₂）kJ/mol（△H的数值用含字母Q₁、Q₂的代数式表示）

12．某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了下列实验：
（1）用如图1所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水和铁反应）．

①反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当肥皂泡破裂，有爆鸣声时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应．
②写出铁与水蒸气反应的化学方程式3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
③实验中石棉绒的作用是增大铁粉与水蒸气的接触面积．
（2）为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如图2所示实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成气体的体积，计算出铁粉的转化率．
①收集并测量气体体积应选图中的B装置．
②称取0.24 g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出．若室温下氢气密度约为0.088 g/L，最好选用B（选填字母序号）规格的量筒．
A.100 mLB.200 mLC.500 mLD.1 000 mL．

11．某校化学小组学生利用右图所示装置进行“铁与水反应”的实验，并探究固体产物成分（图中夹持及尾气处理装置均已略去）．
Ⅰ（1）装置B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂↑；
（2）请在图2装置中选择满足如图1虚线框图C的气体收集装置bd；

Ⅱ．停止反应后，待B管冷却后，称量，得到固体质量为28.8g．再向固体中加入过量稀盐酸充分反应，并进行如下实验：

（1）试剂a的化学式是KSCN，试剂b的化学式是NaOH；
（2）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用离子方程式表示）2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现请对褪色原因进行探究：
①提出假设：假设1：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态；
假设2：SCN^-被过量的氯水氧化；
②设计方案：为了对所提出的假设2进行验证，实验方案是取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，如果出现红色，则说明假设2正确，若不变红，则假设2不正确；
（4）计算反应后B装置中铁元素的质量分数为77.8%．

10．将0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，在一定条件下达到平衡，测得c（SO₃）=0.040mol/L．
（1）该条件下反应的平衡常数K的数值为1.6×10³，如升高温度，则K值减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）在其他条件不变时
①若增大O₂的浓度，则SO₂的转化率增大（填“增大”或“减小”）；
②若升高温度，则平衡C（填字母代号）；
A．不移动   B．向正反应方向移动  C．向逆反应方向移动
③欲使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，下列措施可行的是B．（填字母代号）
A．向平衡混合物中充入Ar                B．向平衡混合物中充入O₂
C．使用催化剂V₂O₅                       D．降低反应的温度．

9．某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl₃，再用副产品FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S．
【查阅资料】经查阅资料得知：无水FeCl₃在空气中易潮解，加热易升华．
【设计方案】学习小组设计了制备无水FeCl₃的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

①检验装置的气密性；②通入干燥的Cl₂，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④…；⑤体系冷却后，停止通入Cl₂，并用干燥的N₂赶尽Cl₂，将收集器密封．
请回答下列问题：
（1）Fe元素的原子结构示意图为

．FeCl₃是共价化合物（填“离子”或“共价”）．
（2）装置A中反应的化学方程式为2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃．
（3）第③步加热后，生成的烟状FeCl₃大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端．要使沉积的FeCl₃进入收集器，第④步操作是在沉积的FeCl₃固体下方加热．
（4）操作步骤中，为防止FeCl₃潮解所采取的措施有（填步骤序号）②⑤．
（5）装置B中冷水浴的作用为冷却使FeCl₃沉积，便于收集产品；装置C的名称为干燥管；装置D中FeCl₂全部反应后，因失去吸收Cl₂的作用而失效，写出检验FeCl₂是否失效的试剂K₃[Fe（CN）₆]是配位化合物，其配位数为6，配体为CN^?．
（6）该组同学用装置D中的副产品FeCl₃溶液吸收H₂S，得到单质硫；FeCl₃与H₂S反应的离子方程式为2Fe³⁺+H₂S═2Fe²⁺+S↓+2H⁺．

已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0．现将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中发生上述反应，反应物浓度随时间变化关系如下图所示．X与Y两条曲线中，Y表示N₂O₄浓度随时间的变化
（1）前10min内用NO₂表示反应的平均速率v （NO₂）=0.04mol/（L•min）；
上述反应的平衡常数K=1.1．
（2）下列能说明反应达到平衡状态的是AB
A．体系的颜色不再改变                 B．混合气体的压强不再改变
C．混合气体的密度不再改变             D．2v （NO₂）=v（N₂O₄）
（3）反应进行到15min时，曲线发生变化的原因是增大容器体积．
（4）若要使上述反应的平衡常数增大，可采取的措施是C
A．加入催化剂                        B．缩小容器容积
C．降低温度                          D．再加入一定量的NO₂．

（1）将4molSO₂和2molO₂充入2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应，经10s后达到平衡，测得SO₃的浓度为0.6mol•L^-1，请回答下列问题：
①用O₂表示的反应的平均速率为0.03mol/（L•s）
②平衡时SO₂的转化率30%
（2）在一密闭容器中加入A、B进行可逆反应：A（g）+B（g）?m C（g）（m为整数），A的转化率（α_A）与温度（T）、压强的关系如图所示：
①此反应的正反应是放热（填“放热”、“吸热”）反应；
②若保持其它条件不变，缩小容器体积，混合气体的平均相对分子质量增大（填“增大”“减小”或“不变”）；
（3）在FeCl₃+3KSCN?Fe（SCN）₃+3KCl的平衡体系中，在溶液中加入少量的KSCN固体，平衡正向移动．（填“正向”、“逆向”、“不”）

在恒温恒容条件下，将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应：N₂O₄ （g）?2NO₂ （g）△H＞0，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示．
（1）该温度时，该反应的平衡常数为0.9．
（2）a、b、c、d四个点中，化学反应处于平衡状态的是b、d点．
（3）25min时，增加了0.8molmolNO₂（填物质的化学式）使平衡发生了移动．
（4）d点对应NO₂的物质的量浓度＜（填“＞”、“＜”或“=”）0.8mol•L^-1，理由是NO₂的物质的量浓度为0.8mol•L^-1时，Q=1.28，大于K，反应应继续向左进行，进一步降低NO₂的物质的量浓度．

某校化学小组学生利用如图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并进行了其他有关实验．（图中夹持及尾气处理装置均已略去）
（1）装置B中发生反应的化学方程是3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）装置E中的现象是黑色氧化铜变红，玻璃管右端出现无色液滴．
（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤．
①欲检验溶液中含有Fe³⁺，选用的试剂为硫氰化钾（KSCN），现象是溶液变红．
②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe³⁺，用离子方程式解释滤液中不存在Fe³⁺可能的原因：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．
③在此溶液中加入少量酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾褪色，溶液中反应的离子方程式5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应．应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气反应的实验”．
请回答该实验中的问题．
（1）写出该反应的化学方程式3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是检验装置的气密性．
（3）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是为（硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应）实验提供（持续不断的）水蒸气．
（4）试管中收集到的气体是H₂，如果要在A处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行验纯．

0 159822 159830 159836 159840 159846 159848 159852 159858 159860 159866 159872 159876 159878 159882 159888 159890 159896 159900 159902 159906 159908 159912 159914 159916 159917 159918 159920 159921 159922 159924 159926 159930 159932 159936 159938 159942 159948 159950 159956 159960 159962 159966 159972 159978 159980 159986 159990 159992 159998 160002 160008 160016 203614