Question

（16分）
I．制取三氧化硫反应的化学方程式为：2SO₂（g）十O₂（g）2SO₃（g）
（1）此反应是工业上生产         的重要步骤。
（2）能够说明在恒温恒容条件下，上述反应已经达到化学平衡状态的是   （填序号）．
a．每生成1mol SO₃的同时生成0.5mol O₂
b．容器中混合气体的密度不变
c．SO₂、O₂、SO₃的物质的量之比为2：1：2
d．容器中气体总压强不变
（3）在400℃时，常压下，容积为1.0L的密闭容器中充入1.00mol SO₂(g)和0.96mol O₂(g)，充分反应后，测得还有0.04mol SO₂剩余，并放出190.08KJ的热量。
①根据有关数据，请分析在工业生产中选择常压反应器的原因：
                                                                      。
②写出此反应的热化学方程式：
2SO₂（g）十O₂（g）2SO₃（g） △H＝                 。
Ⅱ．（1）在某温度下，把1.00 mol NH₃溶于水中配成1.00 L溶液，测得溶液中OH^－浓度和时间的图像如下：

①求该温度时，氨水的电离平衡常数K＝           。
② 在t₁时刻再加入H₂O配成2L溶液，于t₂时刻重新达到平衡，请在坐标系中画出t₁～t₂时间内OH^－浓度随时间变化的曲线。
（2）将a mol/L的盐酸和b mol/L氨水等体积混合，混合后体积为混合前体积之和，充分反应后所得溶液显中性。
①  a      b （填“<”、“=”或“>”）
② 根据物料守恒原理，求混合后溶液中剩余氨水浓度：c(NH₃·H₂O)＝         。
（用含有a、b的式子表示）

Answer 1

（16分，每空2分）
I．（1）硫酸 （或者H₂SO₄）                 
（2）a d
（3）①在常压下，此反应的转化率已经达到96%，没有必要再增大压强了。
②－396.00 kJ/mo1
Ⅱ．（1）① 4.00×10^－4
②
（2）① <                  ②   

解析试题分析：I.（1）二氧化硫的催化氧化是工业生产硫酸的重要步骤；
（2）a、每生成1mol SO₃的同时生成0.5mol O₂，代表正逆两个反应方向且符合化学方程式中的系数比，符合正逆反应速率相等，达到平衡状态，正确；b、恒容条件下，气体的质量不变，所以气体的密度一直不变，不能判断是否达平衡状态，错误；c、体系中各物质的物质的量之比等于化学计量数之比时不一定达平衡状态，错误；d、该反应的特点是反应前后的气体的物质的量发生改变，所以恒容时气体的压强在变，达平衡时，气体压强不再变化，正确，答案选ac。
（3）①常压下，平衡时二氧化硫的转化率是96%，已经很高，所以没有必要再增大压强了；
②二氧化硫转化96%放出190.08KJ的热量，所以1mol二氧化硫气体完全反应则放出190.08kJ÷96%=198.00kJ的热量，所以该反应的热化学方程式中二氧化硫的系数是2，代表2mol的二氧化硫完全反应，放出的热量是198.00kJ×2=396.00kJ，所以△H＝-396.00 kJ/mo1；
II.（1）①根据题意可知氨水的浓度是1mol/L, c(NH₄⁺)= c(OH^－)=0.02mol/L,所以氨水的电离常数K= c(NH₄⁺)· c(OH^－)/c(NH₃·H₂O)= 0.02²mol/L/1mol/L= 4.00×10^－4
②氨水稀释会促进一水合氨的电离，体积变为原来的2倍，则氢氧根离子浓度减小为原来的一半，根据勒夏特列原理，最终氢氧根离子、铵根离子的浓度仍会减小，所以图像的起点在0.01处，最大值在原图像的下方，如图；
（2）①若a=b，则二者恰好完全反应，溶液呈酸性，现在溶液呈中性，说明氨水过量，所以a<b；
②设二者的体积均是1L，因为b>a，则剩余氨水的物质的量是b-a，体积扩大到原来的2倍，所以剩余氨水浓度：c(NH₃·H₂O)＝。
考点：考查化学平衡状态的判断，转化率的计算，热效应的计算，弱电解质的电离平衡的应用