18.硫酸是基础化工的重要产品,硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志.生产硫酸的主要反应为:SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)SO3(g)
(1)恒温恒容下,平衡体系中SO3的体积分数[ϕ(SO3)]和y与SO2、O2的物质的量之比$\frac{n(S{O}_{2})}{n({O}_{2})}$的关系如图1:

则b点$\frac{n(S{O}_{2})}{n({O}_{2})}$=2;y为D(填编号).
A.平衡常数   B.SO3的平衡产率    C.O2的平衡转化率      D.SO2的平衡转化率.
(2)Kp是以各气体平衡分压代替浓度平衡常数Kc中各气体的浓度的平衡常数.在400~650℃时,Kp与温度(T/K)的关系为lgKp=-4.6455,则在此条件下SO2转化为SO3反应的△H<0(填“>0”或“<0”).
(3)①该反应的催化剂为V2O5,其催化反应过程为:
SO2+V2O5?SO3+V2O4K1 $\frac{1}{2}$O2+V2O4?V2O5K2
则在相同温度下2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=(K1×K22(以含K1、K2的代数式表示).
②V2O5加快反应速率的原因是降低反应的活化能,活化分子百分数增大,有效碰撞几率提高,其催化活性与温度的关系如图2:
(4)在7.0% SO2、11% O2、82% N2时,SO2平衡转化率与温度、压强的关系如图3:
则460℃、1.0atm下,SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)SO3(g)的Kp=113$at{m}^{\frac{1}{2}}$ (各气体的分压=总压×各气体的体积分数).(已知:=0.28)
(5)压强通常采用常压的原因是常压下SO2的平衡转化率已经很大,再增大压强,对设备要求较高,综合第(3)、(4)题图给信息,工业生产最适宜的温度范围400℃-500℃,你认为最主要的原因是C.
A.原料转化率最大     B.已达到反应装置所能承受的最高温度    C.催化剂的活性最高.
17.(1)将1.0mol CH4和2.0mol H2O ( g )通入容积固定为10L的反应容器中,在一定条件下发生反应:
CH4 ( g )+H2O ( g )?CO ( g )+3H2 ( g ),测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1.

①该反应的△H>0(填“>”“<”或“=”)
②假设100℃时达到平衡所需的时间为3min,则用H2表示该反应的平均反应速率为0.05mol/(L•min).
③100℃时该反应的平衡常数的数值为0.0225.
④可用来判断该反应达到平衡状态的标志有AEF(填字母).
A.CO的含量保持不变                  B.CH4浓度与CO浓度相等
C.ν(CH4)=3ν(H2)              D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的总物质的量保持不变       F.混合气体的压强度保持不变
(2)生成甲醇的反应:CO (g)+2H2 (g)?CH3OH (g)△H=-129.0kJ/mol,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示.下列说法正确的是CD(填字母).
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:ν(a)>ν(c); ν(b)>ν(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c); K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)>M(c); M(b)>M(d)
(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法之一为:甲醇蒸气重整法.该法中的一个主要反应为CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是该反应是一个熵增的反应..
16.回答下列问题:
(1)“霾”是当今世界环境热点话题.目前宁夏境内空气质量恶化原因之一是机动车尾气和燃煤产生的烟气.NO和CO气体均为汽车尾气的成分,这两种气体在催化转换器中发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2(g)+N2(g)△H=-a kJ•mol-1(a>0)
在一定温度下,将2.0mol NO、2.4mol CO气体通入到固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如图所示:
①0~15min N2的平均速率v(N2)=0.013mol/(L•min);NO的转化率为40%.
②20min时,若改变反应条件,导致CO浓度减小,则改变的条件可能是CD(选填序号).
A.缩小容器体积     B.增加CO的量
C.降低温度         D.扩大容器体积
③其它条件不变,按以下选项充入起始物质,各物质体积分数仍然不变的是CD.
A.4.0mol NO、4.8mol CO
B.1.0mol NO、1.2mol CO、1.0mol CO2、0.5mol N2
C.1.6mol NO、2.0mol CO、0.4mol CO2、0.2mol N2
D.0.4mol CO、2.0mol CO2、1mol N2
(2)实验室配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在稀盐酸中,请结合离子方程式用平衡移动原理解释原因氯化铁溶液中存在如下平衡:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,增大H+浓度,平衡逆向移动,抑制FeCl3水解.
(3)“氯胺(NH2Cl)消毒法”是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气,发生反应:Cl2+NH3═NH2Cl+HCl.NH2Cl能与水反应生成可以杀菌消毒的物质(元素化合价不变).
①NH2Cl与水反应的化学方程式是NH2Cl+H2O=HClO+NH3
②在Cl2+NH3═NH2Cl+HCl中,每消耗0.5mol Cl2,转移电子0.5mol mol.
15.按要求回答下列有关问题.
(1)据报道,科学家新研发出一种常温下催化合成NH3的方法:N2(g)+6H2O(l)═4NH3(g)+3O2(g)
已知如下信息:
①化合物的生成热可以表示其相对能量.化学上,规定标准状况下稳定单质的生成热为0.几种物质的生成热:NH3(g)为mkJ•mol-1,H2O(l)为nkJ•mol-1
反应的△H=产物的生成热之和-反应物的生成热之和
②几种化学键的键能数据如下:
化学键N≡NH-OO-OH-N
E/kJ•mol-1abcd
上述反应中,△H=4m-6nkJ•mol-1,H-N键的键能为$\frac{2a+12b-3c-4m+6n}{12}$kJ•mol-1
(2)二氧化硫在一定条件下可以发生如下反应:SO2(g)+NO2(g)?SO3(g)+NO(g),△H=-42kJ•mol-1,在1L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g),所得实验数据如下:
实验编号温度起始时物质的量/mol平衡时物质的量/mol
N(SO2N(NO2N(NO)
T10.800.200.18
T20.200.800.16
T30.200.30a
①实验甲中,若2min时测得放出的热量是4.2kJ,则0~2min时间内,用SO2(g)表示的平均反应速率v(SO2)=0.05mol•L-1•min-1
②实验丙中,达到平衡时,NO2的转化率为$\frac{10a}{3}$×100%;
③由表中数据可推知,Tl<T2(填“>”“<’’或“=”);
(3)对反应N2O4(g)?2NO2(g)△H>0   在温度为Tl、T2时平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图1所示,下列说法正确的是d.

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.由状态A到状态B,可以用加热的方法
d.A、C两点的化学平衡常数:A=C
(4)工业上,采用石墨、铁棒作为电极,电解除去废水中的CN-(N为-3价,下同),装置如图2所示,通电过程中,阳极区两种离子的放电产物会进一步发生反应,其方程式为:Cl2+CNO-+OH-→□+Cl-+CO32-+H2O(未配平).最终阴、阳两极均有无色无味气体产生.
①铁电极应连接直流电源的负极(填写电极名称).
②上述反应方程式配平后“□”内应填写N2
③阳极上发生的电极反应为2Cl--2e-═Cl2↑和CN--2e-+2OH-=CNO-+H2O.
 0  160403  160411  160417  160421  160427  160429  160433  160439  160441  160447  160453  160457  160459  160463  160469  160471  160477  160481  160483  160487  160489  160493  160495  160497  160498  160499  160501  160502  160503  160505  160507  160511  160513  160517  160519  160523  160529  160531  160537  160541  160543  160547  160553  160559  160561  160567  160571  160573  160579  160583  160589  160597  203614 

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