练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    5．硫酸工业中SO2转化为SO3是重要的反应之一，在一定压强和催化剂作用下在2L密闭容器中充入0.8molSO2和2molO2发生反应：2SO2（g）+O2（g）$?_{加热}^{催化剂}$2SO3（g），SO2的转化率随温度的变化如表所示：
    温度（℃）450500550600
    SO2的转化率（%）97.595.890.5080.0
    （1）由表中数据判断?H＜0（填“＞”、“=”或“＜”）．
    （2）能判断该反应已达到平衡状态的依据是ac （填序号）．
    a．混合气体中各组分的质量不变   b．c（SO2）=c（SO3）   c．v正（SO3）=2v逆（O2）
    （3）某温度下经2min反应达到平衡后c（SO2）=0.08mol/L，则：
    ①0～2min之间，O2的平均反应速率是0.08mol/（L•min）． 
    ②此时的温度是600℃．
    ③此温度下的平衡常数K=$\frac{400}{21}$（可用分数表示）．

    分析 （1）由表中数据可知，随温度升高二氧化硫的转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应；
    （2）可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡；
    （3）某温度下经2min反应达到平衡后c（SO2）=0.08mol/L，则：
                   2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）
    开始浓度（mol/L）：0.4      1        0
    变化浓度（mol/L）：0.32     0.16     0.32
    平衡浓度（mol/L）：0.08     0.84     0.32
    ①根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（O2）；
    ②计算二氧化硫的转化率判断温度；
    ③根据K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$计算平衡常数．

    解答 解：（1）由表中数据可知，随温度升高二氧化硫的转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故△H＜0，故答案为：＜；
    （2）a．混合气体中各组分的质量不变，说明反应到达平衡，故a正确；
    b．平衡时二氧化硫与三氧化硫的浓度关系与二氧化硫转化率有关，但二氧化硫的转化率不一定为50%，故b错误；
     c．v正（SO3）=2v逆（O2）说明三氧化硫的生成速率与消耗速率相等，反应到达平衡，故c正确，
    故选：ac；
    （3）某温度下经2min反应达到平衡后c（SO2）=0.08mol/L，则：
                   2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）
    开始浓度（mol/L）：0.4     1         0
    变化浓度（mol/L）：0.32    0.16      0.32
    平衡浓度（mol/L）：0.08    0.84      0.32
    ①v（O2）=$\frac{0.16mol/L}{2min}$=0.08mol/（L•min），故答案为：0.08mol/（L•min）；
    ②二氧化硫的转化率为$\frac{0.32mol}{0.4mol}$×100%=80%，故温度为600℃，故答案为：600；
    ③此温度下的平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{0.3{2}^{2}}{0.0{8}^{2}×0.84}$=$\frac{400}{21}$，故答案为：$\frac{400}{21}$．

    点评 本题考查化学平衡计算、平衡状态判断、平衡常数等，注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    16．食盐中的抗结剂是亚铁氰化钾，其化学式为K4[Fe（CN）6]•3H2O．42.2g K4[Fe（CN）6]•3H2O，样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度的变化曲线）如图所示．（已知K4[Fe（CN）6]•3H2O相对分子质量为422；K4[Fe（CN）6]相对分子质量为368）
    试回答下列问题：
    （1）试确定150℃时固体物质的化学式K4[Fe（CN）6]
    （2）查阅资料知：虽然亚铁氰化钾自身毒性很低，但其水溶液与酸反应放出极毒的氰化氢（HCN）气体；亚铁氰化钾加热至一定温度时能分解产生氰化钾（KCN）．据此判断，烹饪食品时应注意的问题为避免与醋等酸性物质一起烹饪；控制烹饪温度不超过400℃．
    （3）在25℃时，将a mol•L-1的KCN溶液与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合，反应达到平衡时，测得溶液pH=7，则KCN溶液的物质的量浓度a＞0.01mol•L-1（填“＞”、“＜”或“=”）；用含a的代数式表示HCN的电离常数Ka=（100a-1）×10-7 mol•L-1．
    （4）在Fe2+、Fe3+的催化作用下，可实现2SO2+O2+2H2O═2H2SO4的转化．  已知，含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液中时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，则另一个反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+．上述转化的重要意义在于以消除SO2的污染，同时制得硫酸，变废为宝 _．
    （5）已知Fe（OH）3的溶度积常数Ksp=1.1×10-36．室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为3时，通过计算说明Fe3+是否沉淀完全c（Fe3+）=$\frac{Ksp}{{c}^{3}（O{H}^{-}）}$=1.1×10-3 mol•L-1＞1×10-5 mol•L-1，故Fe3+没有沉淀完全．（提示：当某离子浓度小于10-5 mol•L-1时可以认为该离子沉淀完全）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    17．将4.05g Al投入到1mol/L NaOH溶液中，Al完全反应，至少需要NaOH溶液的体积和生成氢气的体积（标准状况）为（　　）
    A．225mL，5.04LB．150mL，5.04LC．225mL，3.36LD．150mL，3.36L

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    13．在2L密闭容器内充入5molA和2.5molB使之发生反应：3A（g）+B（g）?C（g）+2D（g），经过5min反应达到平衡，经测定C的平均反应速率为0.1mol/（L．min）．下列叙述中正确的是（　　）
    A．恢复至原温度，容器内压强增大B．A的平均反应速率为0.1mol/（L•min）
    C．达到平衡时，B比A的转化率小D．B的平衡浓度为0.25mol/L

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．在密闭容器中，浓度均为0.020mol•L-1CO和H2O（g）混合加热到773K时，达到下列平衡CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），已知该反应的K=9，求CO的平衡浓度和转化率．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．一定条件下，反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）在10L的密闭容器中进行，
    （1）测得2min内，N2的物质的量由20mol减小到8mol，则2min内H2的反应速率为1.8mol/（L•min）．
    （2）当该反应达到化学平衡时，则其平衡常数表达式为$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{{c（{N}_{2}）c}^{3}（{H}_{2}）}$，如果此时向容器中增加氮气，那么氢气的转化率会增大 （填增大或降低）．
    （3）生成物氨气能与水反应，生成的一水合氨属于弱电解质（填强电解质或弱电解质）．
    （4）在含有酚酞的0.1mol/L氨水中加少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色C（填字母）．
    A．变蓝色       B．变深     C．变浅     D．不变
    （5）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）．设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2（g）和1.60mol H2（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为$\frac{4}{7}$．求（写出计算过程）
    ①该条件下N2的平衡转化率；
    ②该条件下反应2NH3（g）?N2（g）+3H2（g）的平衡常数．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．在密闭容器中，将1.0mol CO与1.0mol H2O混合加热到800℃，发生下列反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
    一段时间后该反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.5mol．回答下列问题：
    ①平衡时CO的转化率为50%，该反应的化学平衡常数为1．
    ②427℃时该反应的平衡常数为9.4，请结合①中的计算结果判断该反应的△H＜0（填“＞”、“=”、“＜”）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．1942年，我国化学专家侯德榜先生打破国外对制碱技术的垄断，发明了著名的侯氏制碱法，已知：直接从海水中获得的粗盐含有较多的Ca2+、Mg2+，某工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：

    （1）沉淀A的化学式为Mg（OH）2和CaCO3．
    （2）煅烧过程中发生反应的化学反应方程式为2NaHCO3$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O．
    （3）煅烧是否完全关系到产品的质量，某检验员对煅烧过程中的样品进行检验，其实验方法如下：
    首先，称取样品（含有Na2CO3和NaHCO3）4.02g，向其中加入250mL稀HCl，产生CO2的体积为896mL（标准状况下）；然后，将过量的HCl用0.2mol/L的NaOH溶液滴定，当消耗NaOH溶液的体积为150mL时，恰好完全中和，计算样品中的Na2CO3的百分含量．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．部分氧化的Fe-Cu合金样品（氧化产物为Fe2O3、CuO）共5.76g，经如下处理：

    （1）溶液A中的阳离子有Fe2+、H+．
    （2）样品中Fe元素的质量为2.24g；
    （3）产生的气体的体积V=448mL．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案