(10分)利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。已知:
SO2(g)+1/2O2(g)
SO3(g)△H=-98 kJ·mol-1。
(1)某温度下该反应的平衡常数K=10/3,若在此温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g),则反应开始时v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
(2)一定温度下,向一带活塞的体积为2 L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,达到平衡后体积变为1.6 L,则SO2的平衡转化率为 。
(3)在(2)中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的
是 (填字母)。
| A.保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2 |
| B.保持温度和容器内压强不变,充入1.0 mol SO3 |
| C.降低温度 |
| D.移动活塞压缩气体 |
为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为____________ 。
二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上利用煤的汽化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
(1)煤的汽化的主要化学方程式为 。
(2)利用水煤气合成二甲醚的总反应式可表示为3CO(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g) △H< 0。一定条件下得密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 (填字母代号)。
| A.高温高压 | B.加入催化剂 |
| C.减少CO2的浓度 | D.增加CO的浓度 E.分离出二甲醚 |
| 物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
| 浓度/(mol/L) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
②若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,试计算此时CH3OH的物质的量浓度和该时间内CH3OH的化学反应速率?
(9分)氨氧化法制硝酸的主要反应是:4NH3(g) + 5O2(g)
4NO(g) + 6H2O(g)
⑴①该反应的熵变△S 0(填“>”、“<”或“=”)。
②升高温度,反应的平衡常数K值减小,则该反应的焓变△H 0(填“>”、“<”或“=”)。
⑵若其他条件不变,下列关系图错误的是 (选填序号)。![]()
⑶在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度如下表:
| 时间/浓度/(mol·L-1) | c(NH3) | c(O2) | c(NO) | c(H2O) |
| 起始 | 4.0 | 5.5 | 0 | 0 |
| 第 2 min | 3.2 | | 0.8 | 1.2 |
| 第 4 min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
| 第 6 min | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 |
②反应在第 2 min 时改变了条件,改变的条件可能是 。
该条件下,反应的平衡常数K= (只写计算结果,不标单位)。
(10分)把N2和H2以1:1的物质的量比混合后分成四等份,分别同时充入A、B、C、D四个装有催化剂的真空容器中(四个容器的容积固定,且不等),在保持相同温度的条件下,四容器中的合成氨反应相继达到平衡状态。分析表中的实验数据后回答有关问题((2)(3)小题用A、B、C、D填空)。
| 容器代码 | A | B | C | D |
| 平衡时 | | | 16 | 17 |
| 平衡时N2转化率 | 20% | ① | ② | ③ |
| 平衡时H2转化率 | | 30% | | |
(2)都达到平衡时, 容器的NH3的物质的量所占的比例最大。
(3)四个容器的容积由小到大的顺序是 。