工業(yè)制硫酸的過程中利用反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,將SO2轉(zhuǎn)化為SO3,尾氣SO2可用NaOH溶液進行吸收。請回答下列問題:
(1)一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充入2molSO2和1molO2發(fā)生反應,則下列說法正確的是 。
A.若反應速率v(SO2)=v(SO3),則可以說明該可逆反應已達到平衡狀態(tài)
B.保持溫度和容器體積不變,充入2 mol N2,化學反應速率加快
C.平衡后僅增大反應物濃度,則平衡一定右移,各反應物的轉(zhuǎn)化率一定都增大
D.平衡后移動活塞壓縮氣體,平衡時SO2、O2的百分含量減小,SO3的百分含量增大
E.保持溫度和容器體積不變,平衡后再充入2molSO3,再次平衡時各組分濃度均比原平衡時的濃度大
F.平衡后升高溫度,平衡常數(shù)K增大
(2)將一定量的SO2(g)和O2(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,在不同溫度下進行反應得到如下表中的兩組數(shù)據(jù):
實驗編號 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達到平衡所需時間/min | ||
SO2 | O2 | SO2 | O2 | |||
1 | T1 | 4 | 2 | x | 0.8 | 6 |
2 | T2 | 4 | 2 | 0.4 | y | 9 |
(1)DE(2分)
(2)①0.2 mol· L-1· min-1; 0.2 mol (各1分)②>;90﹪(各1分)
(3)①2×105 ;(2分) ②c(HSO3-)+2c(H2SO3)(2分) ③增大, 增大(各1分)
(4)B>C = D>A(2分)
解析試題分析:(1)反應速率v(SO2)=v(SO3),因為沒有指明反應方向,所以不能作為達到平衡的標志;充入氮氣時雖然壓強增大,但各成分的濃度沒有變化,所以反應速率不變;平衡后僅增大反應物濃度,則平衡右移,但反應物的轉(zhuǎn)化率不一定都增大;反應放熱,當升高溫度時,平衡向逆反應方向移動,K減小。
(2)由圖表知v(O2)=0.1 mol· L-1· min-1;所以v(SO2)=0.2 mol· L-1· min-1;y=0.2mol;由兩溫度時的K可知T1>T2 ,且實驗2中氧氣的轉(zhuǎn)化率為90%;
(3)c(Na+)與 c(OH-)之比為0.2:10-6=2×105 ;由質(zhì)子守恒可知c(OH-)= c(H+)+ c(HSO3-)+2c(H2SO3);向溶液中加入少量NaOH固體時,OH-抑制c(SO32-)水解,使其濃度增大;c(Na+)也增大;
(4)由反應方程式可知3SO2+Ba(NO3)2+2H2O=BaSO4+2NO+2H2SO4;Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2;2Na2S +5 SO2 +2 H 2O = 4NaHSO4 + 3S↓. 2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O = 2KHSO4 + 2MnSO4 + H2SO4.
B>C = D>A。
考點:化學反應的平衡狀態(tài)、反應速率、及轉(zhuǎn)化率、電解質(zhì)溶液。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O72—轉(zhuǎn)化為Cr3+。某課題組研究發(fā)現(xiàn),少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可對該反應起催化作用。為進一步研究有關因素對該反應速率的影響,探究如下:
(1)在25℃下,控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同,調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量,做對比實驗,完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。
測得實驗①和②溶液中的Cr2O72—濃度隨時間變化關系如圖所示。
(2)上述反應后草酸被氧化為______________(填化學式)。
(3)實驗①和②的結果表明________;實驗①中0~t1時間段反應速率v(Cr3+)=________mol·L-1·min-1(用代數(shù)式表示)。
(4)該課題組對鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假設,請你完成假設二和假設三:
假設一:Fe2+起催化作用;
假設二:________;
假設三: ________;
……
(5)請你設計實驗驗證上述假設一,完成下表中內(nèi)容。[除了上述實驗提供的試劑外,可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72—的濃度可用儀器測定]
實驗方案 (不要求寫具體操作過程) | 預期實驗結果和結論 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)隨溫度變化如下表:
t/℃ | 700 | 800 | 850 | 1 000 | 1 200 |
K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
| A | B | C | D | E |
n(CO2) | 3 | 1 | 0 | 1 | 1 |
n(H2) | 2 | 1 | 0 | 1 | 2 |
n(CO) | 1 | 2 | 3 | 0.5 | 3 |
n(H2O) | 5 | 2 | 3 | 2 | 1 |
時間 /min | CO2 (mol·L-1) | H2 (mol·L-1) | CO (mol·L-1) | H2O (mol·L-1) |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
甲醇是一種很好的燃料,工業(yè)上用CH4和H2O為原料,通過反應Ⅰ和Ⅱ來制備甲醇。
(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反應室(容積為100 L),在一定條件下發(fā)生反應:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……Ⅰ。CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關系如下圖。
①已知100 ℃壓強為p1時達到平衡所需的時間為5 min,則用H2表示的平均反應速率為 。
②圖中的p1 p2(填“<”“>”或“="”),100" ℃壓強為p2時平衡常數(shù)為 。
③該反應的ΔH 0(填“<”“>”或“=”)。
(2)在一定條件下,將a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應生成甲醇: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0 ……Ⅱ
①若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是( )
A.升高溫度
B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.充入He,使體系總壓強增大
D.再充入1 mol CO和3 mol H2
②為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件,某同學設計了三組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗表格中。
A.下表中剩余的實驗條件數(shù)據(jù):a= ;b=。
B.根據(jù)反應Ⅱ的特點,下圖是在壓強分別為0.1 MPa和5 MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線圖,請指明圖中的壓強px= MPa。
實驗編號 | T/℃ | n(CO)/n(H2) | p/MPa |
1 | 150 | 1/3 | 0.1 |
2 | a | 1/3 | 5 |
3 | 350 | b | 5 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
金屬鎂及其化合物不僅在國防上有重要應用,在化學研究中也有廣泛應用。
(1)某同學研究反應速率時用如下方法:取一段鎂條,用砂紙擦去表面的氧化膜,使足量鎂條與一定量鹽酸反應生成H2的量與反應時間的關系曲線如圖所示。鎂與鹽酸反應的離子方程式為 ;在前4min內(nèi),鎂條與鹽酸的反應速率逐漸加快,在4 min之后,反應速率逐漸減慢,請簡述其原因:_____________。
(2)向少量的Mg(OH)2懸濁液中加入適量的飽和氯化銨溶液,固體完全溶解,寫出NH4Cl飽和溶液使Mg(OH)2懸濁液溶解的離子方程式 。
(3)Mg Al可形成原電池:
編號 | 電極材料 | 電解質(zhì)溶液 | 電子流動 方向 |
1 | Mg Al | 稀鹽酸 | Mg流向Al |
2 | Mg Al | NaOH溶液 | |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
在某一容積為5 L的密閉容器內(nèi),加入 0.3 mol的CO和0.3 mol的H2O,在催化劑存在和800℃的條件下加熱,發(fā)生如下反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH>0,反應中CO2的濃度隨時間變化情況如圖:
(1)根據(jù)圖上數(shù)據(jù),反應開始至達到平衡時,CO的化學反應速率為v(CO)= mol/(L·min)-1,該溫度下的平衡常數(shù)K= 。
(2)在體積不變的條件下,改變下列條件重新達到平衡時能使平衡常數(shù)K增大的有 (填字母)
A升高溫度;B降低溫度;C增大壓強;D減小壓強;E加入催化劑;G移出一氧化碳氣體
(3)如要一開始加入0.1 mol的CO、0.1 mol的H2O、0.2 mol的CO2和0.2 mol的H2,在相同的條件下,反應達平衡時,c(CO)= mol/L。
(4)若保持溫度和容器的體積不變,在(1)中上述平衡體系中,再充入0.3mol 的水蒸氣,重新達到平衡后,CO的轉(zhuǎn)化率 (填“升高”、“降低”還是“不變”),CO2的質(zhì)量分數(shù) (填“升高”、“降低”還是“不變”)。
(5)在催化劑存在和800℃的條件下,在某一時刻測得c(CO)=c(H2O)=0.09mol/L,c(CO2)=c(H2)=0.13mol/L,則此反應是否處于平衡狀態(tài) (填“是”或“否”),若沒有處于平衡狀態(tài)則該反應向 移動。(填“正方向”或“逆方向”)
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題。
已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 9 | 1 |
| n(CO) | n(H2O) | n(H2) | n(CO2) |
A | 1 | 5 | 2 | 3 |
B | 2 | 2 | 1 | 1 |
C | 3 | 3 | 0 | 0 |
D | 0.5 | 2 | 1 | 1 |
E | 3 | 1 | 2 | 1 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
活性炭可處理大氣污染物NO。T℃時,在1L密閉容器中加入NO氣體和炭粉,發(fā)生反應生成兩種氣體A和B,測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下:
| 活性炭/mol | NO/mol | A/mol | B/mol |
起始狀態(tài) | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
2 min時 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g),其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關系如下表:
t℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
K | 64.0 | 50.7 | 42.9 |
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