精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
18.某温度时,在2L密闭容器中用O2和SO2合成SO3,它们的物质的量随时间的变化如图甲所示.

(1)列式并计算该反应在0-3min内产物SO3的平均反应速率0.083mol/(L.min).
(2)该反应达到平衡时反应物SO2的转化率α等于90%.
(3)计算在该温度下反应的平衡常数K=294.5L•mol-1.(保留小数点后一位数字)
(4)已知,合成SO3是放热反应;图乙所示是改变实验条件后(温度、压强、催化剂)得到的SO3物质的量随时间变化的曲线,则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是:①升高温度,②加入催化剂,③增大压强.

分析 (1)据图可知,SO3在3min时为0.50mol,而容器容积为2L,所以v(SO3)=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$;
(2)据图可知,第9min时开始达平衡,此时SO2为0.1mol,所以
参加反应的△n(SO2)=(1.0-0.1)mol=0.9mol,转化率=$\frac{参加反应的物质的量}{反应初始物质的量}×100%$;
(3)据图可知,第9min时开始达平衡,SO2为0.1mol,O2为0.55mol,SO3为0.9mol,c(SO2)=$\frac{0.1mol}{2L}$=0.05mol/L、c(O2)=$\frac{0.55mol}{2L}$=0.275mol/L、c(SO3)=$\frac{0.9mol}{2L}$=0.45mol/L,根据化学平衡常数公式计算该温度下的平衡常数;
(4)①改变实验条件后,反应速率加快,平衡时SO3的物质的量小于原平衡的物质的量,说明平衡逆向移动;
②改变实验条件后,平衡时SO3的物质的量与原平衡相同,但速率加快;
③改变实验条件后,平衡时SO3的物质的量大于原平衡的物质的量,平衡正向移动,且速率加快.

解答 解:(1)据图可知,SO3在3min时为0.50mol,而容器容积为2L,所以v(SO3)=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.50mol}{2L}}{3min}$=0.083mol/(L.min),
故答案为:0.083mol/(L.min);
(2)据图可知,第9min时开始达平衡,此时SO2为0.1mol,所以参加反应的△n(SO2)=(1.0-0.1)mol=0.9mol,转化率=$\frac{参加反应的物质的量}{反应初始物质的量}×100%$=$\frac{0.9mol}{1.0mol}×100%$=90%,故答案为:90%;
(3)据图可知,第9min时开始达平衡,SO2为0.1mol,O2为0.55mol,SO3为0.9mol,c(SO2)=$\frac{0.1mol}{2L}$=0.05mol/L、c(O2)=$\frac{0.55mol}{2L}$=0.275mol/L、c(SO3)=$\frac{0.9mol}{2L}$=0.45mol/L,化学平衡常数K=$\frac{0.45×0.45}{(0.05)^{2}×0.275}$L•mol-1=294.5 L•mol-1
故答案为:294.5 L•mol-1
(4)由题目所给图象可知,①改变实验条件后,反应速率加快,平衡时SO3的物质的量小于原平衡的物质的量,说明平衡逆向移动,应为升高温度所致;
②改变实验条件后,平衡时SO3的物质的量与原平衡相同,但速率加快,条件为加入催化剂;
③改变实验条件后,平衡时SO3的物质的量大于原平衡的物质的量,平衡正向移动,且速率加快,故条件应为加压.
故答案为:升高温度;加入催化剂;增大压强.

点评 本题以图象分析为载体考查化学平衡有关计算、化学平衡移动影响因素等知识点,涉及平衡常数的计算、转化率的计算、反应速率计算,根据公式分析解答即可,(4)题要根据反应时间及产物物质的量变化分析解答,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.工业上,下列金属冶炼需要采用电解法的是(  )
A.AgB.CuC.FeD.Mg

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列化合物在1H-NMR中出现三组特征峰的是(  )
A.2一甲基一2一丁烯B.3,3一二甲基一2一丁醇
C.4一甲基苯酚D.2,3,4一三甲基戊烷

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

6.(1)下表是在1.013×105Pa下测得的几种物质的沸点:
结构简式沸点/℃结构简式沸点/℃
CH3CH3-88.6CH2=CH2-103.7
CH3CH2CH3-42.2CH2=CHCH3-47.4
CH3CH2CH2CH3-0.5CH3CH2CH=CH2-6.3
-11.7-6.9
CH3CH2CH2CH2CH336.1CH3CH2CH2CH=CH230
20.1
从表中数据分析,在1.013×105Pa、25℃时的状态是气态(填气态、液态或固态).
(2)石油裂解是一个复杂的过程,其产物为混合物.例如:

①上述烷烃和环烷烃裂解反应中,产物M的化学式为H2,N的化学式为C5H8
②下列关于的说法正确的是A.
A.可用溴水区别
B.等质量的完全燃烧时的耗氧量相同
C.可与水以任意比互溶
(3)工业上裂解反应的产物都是气态小分子烷烃和烯烃的混合物,将它们逐一分离的方法是降低温度.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.化学兴趣小组设计以下实验方案,测定已部分变质的某小苏打样品中Na2CO3的质量分数.
称取一定质量样品,置于坩锅中加热至恒重后,冷却,称量剩余固体质量,计算.
(1)坩锅中发生反应的化学方程式为:2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2
(2)实验中,需加热至恒重的目的是:保证NaHCO3分解完全
(3)试验中确定加热至恒重的方法是:两次称量坩锅的质量之差不超过0.1g
(4)若加热过程中坩埚内有晶体迸溅出来,则测得的结果偏小(填“偏大”、“偏小”或“不变”)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.m g Fe、Fe3O4、Fe2O3的混合物用足量H2还原,固体质量减少4.8g;若将等质量的混合物加入足量的稀硝酸中,产生2.24LNO气体(标准状况下).有关该混合物的下列说法不正确的是(  )
A.参加反应的H2和硝酸的物质的量之比为3:1
B.混合物中氧原子的物质的量为0.3mol
C.混合物中铁原子的物质的量为0.3mol
D.参加反应的硝酸的物质的量为1mol

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途.眉山市电解铝厂位于三苏故里修文乡,现已经形成年产33万吨电解铝,配套年产15万吨阳极碳块的规模.该厂用铝土矿为原料制备铝的工艺流程如下:
已知:①铝土矿的主要成分是 Al2O3,此外还含有少量CuO、Fe2O3 等杂质.②电解冶炼铝时用碳棒作阳极,用Na3AlF6作助熔剂,电解熔融的Al2O3
回答下列问题:
(1)写出铝土矿与 A 溶液反应的化学方程式Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O.
(2)滤渣 C的主要成分为CuO、Fe2O3;实验室过滤时使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒.
(3)生成过程中,除CaO、H2O可以循环使用外,还可以循环使用的物质有CaCO3、CO2、NaOH(填化学式).
(4)写出过量CO2通入滤液C生成D的离子方程式CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(5)若生产54吨铝,放出平均摩尔质量为36g•mol-1的气体(经测定气体中不含O2),则消耗阳极24吨.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:多选题

2.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.工业上将硫酸工业尾气SO2持续通入氨水中:SO2+OH-═HSO3-
B.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-
C.用惰性电极电解KOH溶液时阴极电极反应:2H2O-4e-═O2↑+4H+
D.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液充分反应后溶液呈中性:Ba2++2OH-+2H++SO42-═BaSO4↓+2H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.已知:在298K、100kPa时,
①C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g)△H1=-400kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H2=-570kJ•mol-1
③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H3=-2600kJ•mol-1
(1)写出298K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的热化学方程式C(s,石墨)+2H2(g)=C2H2(g)△H=+215kJ•mol-1
(2)现有一定量的乙炔在足量氧气中完全燃烧,放出热量650kJ.将反应后的二氧化碳气体缓缓通入到含有0.5mol Ca (OH)2的澄清石灰水中充分反应.
将反应后的物质分为a、b、c三等份,分别进行下列实验,回答相应问题:
①在a中加入少量的氢氧化钠溶液,写出反应的离子方程式Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O.
②在c中加入适量的FeCl3溶液,观察到的实验现象是生成气体,同时生成红褐色沉淀.

查看答案和解析>>

同步练习册答案