在固定体积的密闭容器中进行如下反应:2SO2(g) + O2(g)  2 SO3(g)。已知反应过程某一时刻SO2、O2、SO3浓度(mol•L-1)分别为0.

在固定体积的密闭容器中进行如下反应:2SO2(g) + O2(g)  2 SO3(g)。已知反应过程某一时刻SO2、O2、SO3浓度(mol•L-1)分别为0.

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在固定体积的密闭容器中进行如下反应:2SO2(g) + O2(g)  2 SO3(g)。已知反应过程某一时刻SO2、O2、SO3浓度(mol•L-1)分别为0.2、0.1、0.2,达到平衡时,浓度可能正确的是(  )
A.SO2、O2分别为0.4mol•L-1、0.2mol•L-1B.SO2为0.25mol•L-1
C.SO2、SO3均为0.15mol•L-1D.SO3为0.4mol•L-1

答案
B
解析

试题分析:用假设法、三行数据法先求逆反应进行到底时各组分浓度的极限值,再求正反应进行到底时各组分浓度的极限值,然后根据可逆反应不能进行到底或转化率不可能是100%判断各组分浓度的取值范围,从而确定答案。先假设逆反应进行到底,则:
2SO2(g) + O2(g)  2 SO3(g)
各组分的起始浓度/ mol•L-1      0.2     0.1         0.2
各组分的变化浓度/ mol•L-1      0.2     0.1         0.2
各组分的平衡浓度/ mol•L-1      0.4     0.2          0
再假设正反应进行到底,则:
2SO2(g) + O2(g)  2 SO3(g)
各组分的起始浓度/ mol•L-1      0.2     0.1         0.2
各组分的变化浓度/ mol•L-1      0.2     0.1         0.2
各组分的平衡浓度/ mol•L-1       0      0          0.4
由于正、逆反应都不可能进行到底,则达到平衡时二氧化硫的浓度:0<c(SO2)<0.4 mol•L-1,氧气的浓度:0<c(O2)<0.2 mol•L-1,三氧化硫的浓度:0<c(SO3)<0.4 mol•L-1,故AD均错,B正确;若二氧化硫的浓度减小,说明反应正向进行,则三氧化硫的浓度增大,不可能二者同时减小,故C错。
举一反三
(1)常温下,将2种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合,实验数据如下:
组别
一元酸
NaOH
pH

c(HX)=0.1mol/L
c(NaOH)=0.1mol/L
pH=9

c(HY)=c1mol/L
c(NaOH)=0.1mol/L
pH=7
 
①甲组实验的混合溶液中离子浓度由大到小顺序为                            。由水电离出的c(OHˉ)=                   mol/L。
②乙组实验中HY为强酸,则HY溶液的c1        (填“<”、“=”或“>”)0.1。
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况和n(NO)/n(CO)比例变化情况如下图。

①为达到NO转化为N2的最佳转化率,应该选用的温度和n(NO)/n(CO)比例分别为                                 
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物生成无污染的物质。CH4与NO2发生反应的化学方程式为                                                    
(3)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)  +  2H2(g)    CH3OH(g)      △H
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
523K
573K
623K
平衡常数(K)
2.041
0.270
0.012
 
①由表中数据判断△H        0(填“<”、“=”或“>”)。
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则此时的温度为          
③请在下列坐标中画出②中求得该温度下CO、H2和CH3OH的浓度随时间变化的曲线,并进行适当的标注。

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碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应:W(s)+I2(g)WI2(g)   ΔH<0(温度T1<T2)。下列说法正确的是
A.灯管工作时,扩散到灯丝附近高温区的WI2(g)会分解出W,W重新沉积到灯丝上
B.灯丝附近温度越高,WI2(g)的转化率越低
C.该反应的平衡常数表达式是
D.利用该反应原理可以提纯钨

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在容积为2L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,物质的量n(CH3OH)-反应时间t的变化曲线如图,下列说法正确的是
A.该反应的△H<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•L1 min1
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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难挥发性二硫化担(TaS2)可采用如下装置提纯。将不纯的TaS2粉末装入石英管一端,抽真空后引入适量碘并封管,置于加热炉中。反应如下:

下列说法正确的是
A.该反应的△H>0
B.在提纯过程中,S2的量不断增加
C.该反应的平衡常数与I2的浓度成正比
D.经过足够长时间后,石英管右端将得到纯净的TaS2

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(I)某化学家根据“原子经济”的思想,设计了如下制备H2的反应步骤:
①CaBr2+H2OCaO+2HBr    ②2HBr+HgHgBr2+H2
③HgBr2+__________ +          ④2HgO2Hg+O2
请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式:________         _。
根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点:________             __。
(II)氢气常用生产水煤气的方法制得。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0
在850℃时,K=1。
(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K______1(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和x mol H2,则:
①当x = 5.0时,上述平衡向___________(填正反应或逆反应)方向进行。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是__________。
(3)在850℃时,若x="5.0" mol,其它物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,求H2的体积分数(计算结果保留两位有效数字)。
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