分析 Ⅰ.SO2通入氨水将其转化为NH4HSO3,NH4HSO3溶液呈酸性,再通空气将NH4HSO3氧化,HSO3-转化为SO42-和H+,酸性增强;
Ⅱ.(1)根据盖斯定律计算所求反应的焓变;
(2)用Na2SO3溶液吸收时,溶液中SO32-将NO2转化为NO2-,NO2被还原为NO2-,则SO32-应被氧化成SO42-;
Ⅲ.(3)反应为:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),反应为气体分子数减少的反应,恒温恒容下,改变SO2、O2的物质的量之比[$\frac{n(S{O}_{2})}{n({O}_{2})}$],根据图1分析Y的含义和a→b段Y升高的原因;
(4)①根据图2,温度升高,SO2的平衡转化率降低,正反应趋势减小,则Kp减小,据此分析;
②从整个体系中O的含量分析x,根据分压平衡常数的定义计算.
解答 解:I.SO2通入氨水将其转化为NH4HSO3,NH4HSO3溶液呈酸性,
再通空气将NH4HSO3氧化,HSO3-转化为SO42-和H+,酸性增强,则溶液pH将减小,
故答案为:酸;减小;
Ⅱ.(1)已知:①NO(g)+O3(g)═NO2(g)+O2(g)△H1=akJ/mol,
②NO2(g)═NO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H2=bkJ/mol,
所求反应为:3NO(g)+O3(g)═3NO2(g),该反应可由①-②×2得到,根据盖斯定律,该反应的焓变△H=△H1-2△H2=(a-2b)kJ/mol,
故答案为:a-2b;
(2)用Na2SO3溶液吸收时,溶液中SO32-将NO2转化为NO2-,NO2被还原为NO2-,则SO32-应被氧化成SO42-,则氧化产物为SO42-,
故答案为:SO42-;
(3)反应为:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),反应为气体分子数减少的反应,恒温恒容下,改变SO2、O2的物质的量之比[$\frac{n(S{O}_{2})}{n({O}_{2})}$],反应焓变△H<0,正反应放热,降低温度,增大压强均有利于反应正向进行,随着物料比$\frac{n(S{O}_{2})}{n({O}_{2})}$增大,可以控制为SO2的量增大或O2的量减少,Y先增大后减小,可能为正反应速率,也可以为SO3的体积分数,当控制条件为增大SO2的量时,会使SO2的转化率降低,不一定会使SO2的转化率一直升高,当控制条件为减小O2的量时,会增加SO2的平衡转化率,使其体积分数不断降低,不一定会使SO2的体积分数一直增大,故有可能的是A和B,
综合A和B考虑,a→b段升高的原因可能为:SO2浓度增大,正反应速率增大,平衡正移,SO3增多
故答案为:A、B;SO2浓度增大,正反应速率增大,平衡正移,SO3增多;
(4)①根据图2,温度升高,SO2的平衡转化率降低,正反应趋势减小,则Kp减小,则R>0,原因是:温度(T)升高,平衡逆向移动,Kp减小,由关系式可判断R>0,
故答案为:>;温度(T)升高,平衡逆向移动,Kp减小,由关系式可判断R>0;
②体系中含有10.0%SO2、13.5%O2、76.5%N2,根据图2,随着温度升高,SO2的平衡转化率降低,有利于生成NOx,从整个体系O含量角度考虑,生成NOx中,x>1,
Kp是以各气体平衡分压(各气体的反应=总压×各气体的体积分数)代替平衡浓度表示的平衡常数,550℃、1.0atm下,SO2的平衡转化率为90%,反应为:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),已知体系中有10.0%SO2、13.5%O2、76.5%N2,设混合气体有100mol,则含有10molSO2,13.5molO2,76.5molN2,根据反应方程式,则平衡时n(SO2)=1mol,n(O2)=9mol,n(SO3)=9mol,根据理想气体状态方程pV=nRT,恒温恒容体系中,压强之比等于物质的量之比,则$\frac{1atm}{10+13.5+76.5}=\frac{p}{1+9+9+76.5}$,可得p=0.955atm,根据道尔顿分压定律,p(SO2)=$\frac{1}{1+9+9+76.5}×p$=0.01atm,p(O2)=p(SO3)=$\frac{9}{1+9+9+76.5}×p$=0.09atm,则分压平衡常数Kp=$\frac{{p}^{2}(S{O}_{3})}{p({O}_{2}){p}^{2}(S{O}_{2})}$=$\frac{(0.09atm)^{2}}{(0.01atm)^{2}×(0.09atm)}$=900.0atm-1,
故答案为:>;900.0atm-1.
点评 本题考查化学平衡计算、图象分析,为高频考点,侧重考查学生分析推断及计算、知识迁移能力,根据浓度化学平衡常数计算方法计算压强化学平衡常数,计算量较大,难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 1molCl2与NaOH溶液完全反应,转移电子数为2NA | |
B. | 100g36.5%的盐酸中含HCl分子为NA | |
C. | 1.12LCl2含有1.7NA个质子 | |
D. | 56gFe与足量的Cl2完全反应,消耗Cl2分子数为1.5NA |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 甲烷的标准燃烧热为△H=-890.3 kJ•mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3 kJ•mol-1 | |
B. | CO(g)的燃烧热是283.0 kJ•mol-1,则CO2分解的热化学方程式为:2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)△H=+283.0 kJ•mol-1 | |
C. | 一定条件下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-38.6 kJ•mol-1 | |
D. | 同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
选项 | W | X |
A | 盐酸 | Na2CO3溶液 |
B | NaOH溶液 | AlCl3溶液 |
C | CO2 | Ca(OH)2溶液 |
D | Cl2 | Fe |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大 | |
B. | 第二阶段,Ni(CO)4分解率较低 | |
C. | 第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃ | |
D. | 该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO) |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 5种 | B. | 7种 | C. | 9种 | D. | 10种 |
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