将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入0.5 L密闭容器内,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(
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将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入0.5 L密闭容器内,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热)。测得n(O2)随时间的变化如下表
时间/s
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| n(O2)/mol
| 0.7
| 0.4
| 0.3
| x
| x
| x
| 反应达到5s后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了22.4L(此体积为标准状况下的体积);再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(此体积为标准状况下的体积)。 请回答下列问题: (1)用O2表示从0~1s内该反应的平均反应速率为 ; (2)O2的平衡浓度c(O2)= ; (3)4s时,SO2的生成速率____________(填“大于”、“小于”或“等于”)O2的消耗速率。 (4)求该反应达到平衡时SO2的转化率是____________(用百分数表示)。 (5)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀____________克(计算结果保留一位小数)。 |
答案
(每空2分、共10分)(1)0.6mol·L-1·s-1(2)0. 5mol·L-1 (3)大于 (4)90% (5)10.5 |
解析
试题分析:(1)根据表中数据可知,从0~1s内氧气的物质的量减少了0.7mol-0.4mol=0.3mol,所以用O2表示从0~1s内该反应的平均反应速率为=0.6mol·L-1·s-1。 (2)反应达到5s后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了22.4L(此体积为标准状况下的体积),这说明容器中SO2和三氧化硫的总的物质的量是22.4L÷22.4L/mol=1mol。因此根据原子守恒可知,反应前通入的SO2是1mol。再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(此体积为标准状况下的体积),所以属于氧气的物质的量是5.6L÷22.4L/mol=0.25mol,所以O2的平衡浓度c(O2)=0.25mol÷0.5L=0.5mol/L。 (3)4s时,反应达到平衡状态,则根据方程式可知SO2的生成速率大于O2的消耗速率。 (4)平衡时消耗氧气是0.7mol-0.25mol=0.45mol,则根据方程式可知,消耗SO2的物质的量是0.45mol×2=0.9mol,所以SO2的平衡转化率是=90%。 (5)平衡时生成三氧化硫是0.9mol,若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀的质量是0.9mol×5%×233g/mol=10.5g。 点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度试题的考查。试题设计新颖,基础性强。在注重对学生基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生分析、归纳和总结问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和规范答题能力。 |
举一反三
下列四种盐酸溶液,均能跟锌片反应,其中最初反应速率最快的是 A.10℃ 20mL 3mol/L的盐酸溶液 | B.20℃ 30mL 2mol/L的盐酸溶液 | C.20℃ 20mL 2mol/L的盐酸溶液 | D.20℃ 10mL 4mol/L的盐酸溶液 |
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下列说法正确的是 A.一定条件下,增加反应物的量,必定加快反应速率 | B.升高温度正反应速率增大,则逆反应速率也一定增大 | C.可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等 | D.使用催化剂一定会加快反应速率 |
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在一体积为10 L的容器中,通过一定量的CO和H2O,850 ℃时发生反应: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
(1)CO和H2O浓度变化如图,则0~4 min的平均反应速率v(CO)=______mol·L-1·min-1。 (2)如图中4~5min之间该反应________(填“是”或“否”)处于平衡状态,判断理由________________________________________________________________________。 |
在2 L密闭容器中,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间(s)
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| n(NO)/mol
| 0.020
| 0.010
| 0.008
| 0.007
| 0.007
| 0.007
|
(1)A点处,v(正)________v(逆),A点正反应速率________B点正反应速率(用“大于”、“小于”或“等于”填空)。 (2)如图中表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=________________。 (3)能说明该反应已经达到平衡状态的是________。 a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内的密度保持不变 (4)能使该反应的反应速率增大的是________。 a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效的催化剂 |
增大压强对下列反应的速率无影响的是 ( )A.CO2(g) + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O | B.H2 + I22HI | C.NaCl +AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3 | D.N2 +3H22NH3 |
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