硫酸是重要的化工材料.二氧化硫生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一．(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中.反应2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)在一定条件下达到平衡.测得c(SO3)=0.040mol/L．①从平衡角度分析采用过量O2的目的是提高二氧化硫的转化率,②计算该条件下反应的平� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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20．硫酸是重要的化工材料，二氧化硫生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一．
（1）将0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO₃）=0.040mol/L．
①从平衡角度分析采用过量O₂的目的是提高二氧化硫的转化率；
②计算该条件下反应的平衡常数K=1600．
③已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是放热反应．若反应温度升高，SO₂的转化率减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）某温度下，SO₂的平衡转化率（α）与体系总压强（P）的关系如图1所示．平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）=K（B）（填“＞”、“＜”或“=”，下同）．

（3）如图2所示，保持温度不变，将2mol SO₂和1mol O₂加入甲容器中，将4mol SO₃加入乙容器中，隔板K不能移动．此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍．
①若移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新平衡时，SO₃的体积分数甲＜乙．
②若保持乙中压强不变，向甲、乙容器中通入等质量的氦气，达到新平衡时，SO₃的体积分数甲＞乙．

分析（1）①采用过量的O₂，可以提高二氧化硫转化率；
②将0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容积为1L的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得c（SO₃）=0.040mol/L，则：
               2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始浓度（mol/L）：0.05    0.03     0
变化浓度（mol/L）：0.04    0.02     0.04
平衡浓度（mol/L）：0.01    0.01     0.04
再根据K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$计算平衡常数；
③已知：K（300℃）＞K（350℃），升高温度平衡常数减小，说明平衡逆向移动，而升高温度平衡向吸热反应方向移动；
（2）平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变；
（3）①甲为恒温恒容容器，若移动活塞P，使乙的容积和甲相等，为恒温恒容容器，乙中加入4mol三氧化硫相当于加入2mol三氧化硫，再加入2mol三氧化硫，增大压强，平衡正向进行，SO₃的体积分数增大；
②甲为恒温恒容容器，加入氦气总压增大，分压不变，平衡不变，乙中加入氦气为保持恒压，体积增大，压强减小，平衡逆向进行，达到新平衡时，SO₃的体积分数减小．

解答解：（1）①从平衡角度分析采用过量O₂的目的是，利用廉价原料提高物质转化率，加入氧气提高二氧化硫的转化率，
故答案为：提高二氧化硫的转化率；
②将0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容积为1L的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得c（SO₃）=0.040mol/L，则：
               2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始浓度（mol/L）：0.05   0.03     0
变化浓度（mol/L）：0.04    0.02    0.04
平衡浓度（mol/L）：0.01    0.01     0.04
平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{0.0{4}^{2}}{0.0{1}^{2}×0.01}$=1600，
故答案为：1600；
③K（300℃）＞K（350℃），说明温度越高平衡常数越小，反应逆向进行，升温平衡向吸热反应方向进行，正反应为放热反应，升温平衡逆向进行，二氧化硫转化率减小，
故答案为：放；减小；
（2）平衡常数只受温度影响，与压强无关，平衡状态由A变到B时，二者温度相同，故平衡常数K（A）=K（B），故答案为：=；
（3）将2mol SO₂和1mol O₂加入甲容器中，将4mol SO₃加入乙容器中，隔板K不能移动．此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，可知甲、乙中最后达到相同的平衡状态；
①若移动活塞P，使乙的容积和甲相等，增大压强，平衡正向进行，SO₃的体积分数增大，SO₃的体积分数甲＜乙，
故答案为：＜；
②甲为恒温恒容容器，加入氦气总压增大，分压不变，平衡不变，乙中加入氦气，为保持恒压，体积增大，压强减小，平衡逆向进行，达到新平衡时，SO₃的体积分数减小，SO₃的体积分数甲大于乙，
故答案为：＞．

点评本题考查化学平衡常数、化学平衡计算与影响因素，题目难度中等，注意平衡常数在计算中的应用，（3）中关键是构建等效平衡建立途径．

练习册系列答案

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

15．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO₂（g）+NaCl（s）?NaNO₃（s）+ClNO（g） K₁△H＜0 （Ⅰ）
2NO（g）+Cl₂（g）?2ClNO（g） K₂△H＜0 （Ⅱ）
（1）4NO₂（g）+2NaCl（s）?2NaNO₃（s）+2NO（g）+Cl₂（g）的平衡常数K=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$（用K₁、K₂表示）．
（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl₂，10min时反应（II）达到平衡．测得10min内v（ClNO）=7.5×10^-3mol•L^-1•min^-1，则平衡后n（Cl₂）=0.025 mol，NO的转化率а₁=75%．其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率а₂＞а₁（填“＞”“＜”或“=”），平衡常数K₂不变（填“增大”“减小”或“不变”．

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

16．已知常温下几种酸的电离常数如表所示：

酸的化学式电离常数K	氢硫酸 H₂S	亚硫酸 H₂SO₃	铬酸 H₂CrO₄	氰酸 HCN
K₁	9.1×10^-8	1.5×10^-2	1.8×10^-1	5.0×10^-10
K₂	1.1×10^-12	1.0×10^-7	3.2×10^-7

（1）写出铬酸的第二步电离的K₂表达式：$\frac{[Cr{{O}_{4}}^{-}]•[{H}^{+}]}{[HCr{{O}_{4}}^{-}]}$．
（2）常温下，KCN的水解常数Kh为2.0×10^-5．
（3）常温下，浓度相同的K₂S、K₂SO₃、K₂CrO₄三种水溶液中，水电离程度最大的是K₂S．
（4）常温下，0.1mol•L^-1氢硫酸溶液中离子浓度大小排序为H⁺＞HS^-＞S²⁺＞OH^-，．
（5）H₂SO₃第二步电离常数小于第一步电离常数，其主要原因是H₂SO₃第一步电离产生的氢离子会抑制第二步电离．
（6）已知常温下，Ksp（Ag₂CrO₄）=1.12×10^-12，Ksp（BaCrO₄）=1.17×10^-10．在浓度都为0.001mol•L^-1的含Ag⁺、Ba²⁺的溶液中，缓慢滴加稀K₂CrO₄溶液，先产生的沉淀的化学式是BaCrO₄．

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科目：高中化学 来源： 题型：解答题

8．

CO₂和CO是工业排放的对环境产生影响的废气．
（1）以CO₂与NH₃为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
①2NH₃（g）+CO₂（g）=NH₂CO₂NH₄（s）；△H=-159.47kJ•mol^-1
②NH₂CO₂NH₄（s）=CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）；△H=a kJ•mol^-1
③2NH₃（g）+CO₂（g）=CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）；△H=-86.98kJ•mol^-1
则a为+72.49kJ．mol^-1．
（2）科学家们提出用工业废气中的CO₂制取甲醇：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O．
制得的CH₃OH可用作燃料电池的燃料．
①在KOH介质中，负极的电极反应式为CH₃OH-6e-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O．
②作介质的KOH可以用电解K₂SO₄溶液的方法制得．则KOH在D出口得到，阳极的电极反应式是：4OH^-+4e^-=2H₂O+O₂↑
（3）利用CO与H₂反应可合成CH₃OCH₃．
已知：3H₂（g）+3CO（g）=CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），△H=-247kJ/mol
在一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是AE．
A．低温高压 B．加入催化剂 C．体积不变充入氦气D．增加CO的浓度 E．分离出二甲醚
（4）CH₃OCH₃也可由CH₃OH合成．
已知反应2CH₃OH（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g），在某温度下，在1L密闭容器中加入CH₃OH，反应到10分钟时达到平衡，此时测得各组分的浓度如表：

物质	CH₃OH	CH₃OCH₃	H₂O
浓度/（mol•L^-1）	0.01	0.2	0.2

①0-10min内反应速率v（CH₃OH）=0.04mol•L^-1•min^-1．
②该温度下的平衡常数为400．
③若平衡后，再向容器中再加入0.01mol CH₃OH和0.2mol CH₃OCH₃，此时正、逆反应速率的大小：v_正＞ v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．

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科目：高中化学 来源： 题型：解答题

15．工业上以黄铁矿为原料生产硫酸，其中重要的一步是催化氧化（生产中保持恒温恒容条件）：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1
（1）生产中为提高反应速率和SO₂的转化率，下列措施可行的是A．
A．向装置中充入O₂ B．升高温度
C．向装置中充入N₂ D．向装置中充入过量的SO₂
（2）500℃时，将10mol SO₂和5.0mol O₂置于体积为2L的恒容密闭容器中，反应中数据如表所示：

时间/（min）	2	4	6	8
n（SO₃）/（mol）	4.2	8.0	9.4	9.4

①反应前4分钟的平均速率v（O₂）=0.5mol/（L．min）．
②500℃时该反应的平衡常数K=1636.3．
（3）恒温恒压，通入3mol SO₂ 和2mol O₂及固体催化剂，平衡时容器内气体体积为起始时的90%．保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质的量改为 5mol SO₂、3.5mol O₂、1mol SO₃（g），下列说法正确的是CD．
A．第一次平衡时反应放出的热量为294.9kJ
B．两次平衡SO₂的转化率相等
C．两次平衡时的O₂体积分数相等
D．第二次平衡时SO₃的体积分数等于$\frac{2}{9}$．

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科目：高中化学 来源： 题型：解答题

5．一定温度下，将3molA气体和1molB气体通过一密闭容器中，发生如下反应：
3A（g）+B（g）?xC（g）．请填写下列空白：
（1）若容器体积固定为2L，反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4mol•L^-1．
①1min内，B的平均反应速率为0.2mol/（L．min）；x=2；
②若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度小于0.8mol•L^-1 （填“大于”、“等于”或“小于”）；
③平衡混合物中，C的体积分数为22%，则A的转化率是36.1%；
（2）一定温度下，可逆反应2NO+O₂?2NO₂在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态标志是②④⑤⑥⑦⑧；
①单位时间内生成n molO₂，同时生成2n mol NO
②单位时间内生成2nmolNO₂，同时生成2n mol NO
③用NO、O₂、NO₂的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：1：2
④混合气体的总压强不随时间的变化而改变 ⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均摩尔质量不再改变 ⑦O₂的物质的量浓度不变
⑧一个O=O键断裂的同时，有两个NO分子形成
⑨一个O=O键断裂的同时，有两个NO₂分子形成．

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科目：高中化学 来源： 题型：解答题

12．某课外活动小组进行Fe（OH）₃胶体的制备实验并检验其性质．
（1）若将饱和FeCl₃溶液分别滴入下列液体中，能形成胶体的是B．
A．冷水 B．沸水 C．NaOH浓溶液 D．NaCl浓溶液
（2）现有甲、乙、丙、丁四名同学进行Fe（OH）₃胶体的制备
①甲同学的操作是：取一小烧杯，加入25mL蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入1～2mL FeCl₃饱和溶液，用玻璃棒搅拌，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热．请评价该操作是否正确正确．
②乙向沸水中滴加饱和FeCl₃溶液，为了使反应进行充分，煮沸10分钟，请评价是否正确不正确．
（3）怎样检验制备的物质是否为胶体？利用丁达尔效应：让一束光线通过制得的Fe（OH）₃胶体，从侧面观察到一条光亮的“通路”，说明已经制得胶体．
（4）取少量你制得的胶体加入试管中，加入（NH₄）₂SO₄溶液，现象是产生红褐色沉淀，这种现象称为胶体的聚沉．
（5）氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是B．
A．胶粒直径小于1nm B．胶粒带正电荷C．胶粒作布朗运动 D．胶粒能透过滤纸．

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科目：高中化学 来源： 题型：选择题