(16分) 接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-190kJ·mol-1(1)该热化
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(16分) 接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-190kJ·mol-1 (1)该热化学反应方程式的意义是_______________________________________________ 升高温度上述反应平衡常数____(填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是________。 a.v(O2)正=2v(SO3)逆 b.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化 (3)在一个固定容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO3 0.18 mol,则v(O2)=__________mol·L-1·min-1;若继续通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,则平衡________________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡后,________mol<n(SO3)<________mol。 |
答案
(1) 在450℃时,2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol SO3(g)时放出的热量为190 kJ;变小 (2) bd 4分 (3) 0.036 向正反应方向 0.36 0.40 |
解析
(1)考查热化学方程式的意义。根据反应的热化学方程式可知,在450℃时,2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol SO3(g)时放出的热量为190 kJ。反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,所以平衡常数变小。 (2)在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。A中反应速率方向相反,但不满足速率之比是相应但化学计量数之比,不正确。气体的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值,质量不变,但物质的量是变化的,所以bd都可以说明。气体的密度是混合气的质量和容器容积的比值,质量和容积均是不变的,所以密度始终是不变的,c不正确。答案选bd。 (3)容器中含SO3 0.18 mol,则消耗越强就是0.09mol,因此氧气的反应速率是。增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动。所以反应物的转化率增大,因此三氧化硫的物质的量大于0.36mol。由于是可逆反应,转化率不可能是1,所以三氧化硫的物质的量小于0.4mol。 |
举一反三
可逆反应N2+3H22NH3(正反应为放热反应)达到平衡后,下列选项中三种方法都能使平衡向正反应方向移动的是( )A.升高温度、减小压强、增加氢气 | B.降低温度、增大压强、分离出部分氨气 | C.降低温度、减小压强、增加氮气 | D.升高温度、增大压强、增加氨气 |
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一定温度下,在一容积不变的密闭容器中发生的可逆反应2X(g) Y(g)+Z (s),以下能说明作为反应达到平衡标志的是 ( ) A.X的分解速率与Y的消耗速率相等 | B.X、Y与Z的物质的量之比为2:1:1 | C.混合气体的密度不再变化 | D.单位时间内生成lmolY的同时分解2mol X |
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(14分)I.A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球.关闭K2,将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中,反应开始时,A、B的体积相同。已知:2NO2(g)N2O4(g)△H<0。
(1)一段时间后,反应达到平衡,此时A、B中生成的N2O4的速率是V(A) V(B)(填“<”、“>”或“=”);若打开活塞K2,气球B将 (填“变大”、“变小”或“不变”,下同)。 (2)若在A、B中再充入与初始量相等的NO2,则达到平衡时,NO2的转化率α(A)将 。 若通入等量的Ne气,则达到平衡时,A中NO2的转化率将 ,B中NO2的转化率将 (3)室温时,若A、B都保持体积不变,将A套上一个绝热层,B与外界可以进行热传递,则达到平衡时, 中的颜色较深。 (4)若在容器A中充入4.6g的NO2,达到平衡后容器内混合气体的压强为原来的80%,试求出平衡时NO2的转化率 。 II.已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g);△H>0,请回答下列问题:①若要增大M的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为 A、加入一定量M B、加入一定量N C、反应温度升高 D、缩小容器体积 E、加入某物质作催化剂 F、分离出一定量P ②在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=" 1" mol·L-1,c(N)="2.4" mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为 。 ③若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)=" 4" mol·L-1,c(N)=amol·L-1;达到平 衡后,c(P)="2" mol·L-1,a= mol·L-1。 |
在温度不变的条件下,密闭容器中发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是( ) _ |
一定条件下,在体积为10L的密闭容器中,1 mol X和1 mol Y进行反应: 2X(g)+Y(g)Z(g),经60s达到平衡,生成0.3 mol Z,下列正确的是( )A.60s里以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol/(L·s) | B.将容器体积变为20 L,Z的平衡浓度变为原来的1/2 | C.若增大压强,则物质Y的转化率减小 | D.若升高温度,X的体积分数增大,则正反应的DH>0 |
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