在一定温度下,固定体积为2 L密闭容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,n(SO2)随时间的变化如表:时间/min0123
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在一定温度下,固定体积为2 L密闭容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,n(SO2)随时间的变化如表:
时间/min
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| n(SO2)/mol
| 0.20
| 0.16
| 0.13
| 0.11
| 0.08
| 0.08
| 则下列说法正确的是( ) A.当v(SO2)=v(SO3)时,说明该反应已达到平衡状态 B.用O2表示0~4 min内该反应的平均速率为0.005 mol/(L·min) C.若升高温度,则SO2的反应速率会变大,平衡常数K值会增大 D.平衡时再通入O2,平衡右移,O2转化率减小,SO2转化率增大 |
答案
D |
解析
对v(SO2)、v(SO3)未指明反应速率的方向,A项错误;0~4 min内O2的平均速率为:v(O2)=v(SO2)/2=(0.20-0.08) mol/(2 L×4 min)×1/2=0.0075 mol/(L·min),B项错误;该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,化学平衡常数减小,C项错误;增大氧气的浓度,平衡向右移动,可提高SO2的转化率,但是O2转化率降低,D项正确。 |
举一反三
一定条件下,向某密闭容器中加入一定量的N2和H2发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1,测得0到10 s内,c(H2)减小了0.75 mol·L-1,下列说法正确的是( )A.10 s到15 s内c(NH3)增加量等于0.25 mol·L-1 | B.10 s内氨气的平均反应速率为0.025 mol·L-1·s-1 | C.达平衡后,分离出少量NH3,v正增大 | D.该反应的逆反应的活化能不小于92.2 kJ·mol-1 |
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在容积为2 L的密闭容器中进行反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),其他条件不变,在300 ℃和500 ℃时,甲醇物质的量n(CH3OH)反应时间t的变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )A.该反应的ΔH>0 | B.其他条件不变,升高温度反应的平衡常数增大
| C.300 ℃时,0~t1 min内 CH3OH的平均生成速率为mol·L-1·min-1 | D.A点的反应体系从300 ℃升高到500 ℃,达到平衡时减小 |
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纳米钴(Co)常用于CO加氢反应的催化剂,500 K时有催化反应:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH<0。下列有关说法正确的是( )A.纳米技术的应用,提高了催化剂的催化性能 | B.缩小容器体积,平衡向正反应方向移动,CO的浓度减小 | C.温度越低,越有利于CO催化加氢 | D.从平衡体系中分离出H2O(g)能加快正反应速率 |
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氨的催化氧化过程主要有以下两个反应: (ⅰ)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.5 kJ·mol-1 (ⅱ)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1267 kJ·mol-1 测得温度对NO、N2产率的影响如图所示。下列说法错误的是( )
A.升高温度,反应(ⅰ)和(ⅱ)的平衡常数均减小 | B.840 ℃后升高温度,反应(ⅰ)的正反应速率减小,反应(ⅱ)的正反应速率增大 | C.900 ℃后,NO产率下降的主要原因是反应(ⅰ)平衡逆向移动 | D.800 ℃左右时,氨的催化氧化主要按照(ⅰ)进行 |
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运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义 (1)硫酸生产过程中2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示,根据下图回答下列问题:
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H__________0(填“>”或“<”), ②一定条件下,将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应,能说明该反应已达到平衡的是 。A.体系的密度不发生变化 | B.SO2与SO3的体积比保持不变 | C.体系中硫元素的质量百分含量不再变化 | D.单位时间内转移4 mol 电子,同时消耗2 mol SO3 | E.容器内的气体分子总数不再变化 (2)一定的条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
图1 图2 图3 ①该反应的平衡常数表达式为 ,升高温度,平衡常数 (填“增大”或“减小”或“不变”)。 ②由图2信息,计算0~10min内该反应的平均速率v(H2)= ,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为 (填“a”或“b”或“c”或“d”) ③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是 点,温度T1 T2(填“>”或“=”或“<”) (3)若将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应,所得溶液呈 性,所得溶液中c(H+)- c(OH-)= (填写表达式)(已知:H2SO3:Ka1=1.7×10-2,Ka2=6.0×10-8,NH3·H2O:Kb=1.8×10-5) |
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