恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示.
(已知:2SO2 (g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 KJ·mol-1)
请回答下列问题:
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式: .
(2)ΔH2 =
(3)恒温恒容时,1molSO2和2molO 2充分反应,放出热量的数值比∣ΔH2 ∣ (填“大”、“小”或 “相等”)
(4)将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为 ,若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程的离子方程式为 .
(5)恒容条件下,下列措施中能使n(SO3)/ n(SO2 )增大的有 .
a.升高温度;
b.充入He气
c.再充入1molSO2 (g)和1molO 2 (g)
d.使用催化剂
(6)某SO2 (g)和O2 (g)体系,时间t1达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率与时间t的关系如图2所示,若不改变SO2 (g)和O2 (g)的量,则图中t4时引起平衡移动的条件可能是 ;图中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是 .
(共15分)
(1)S(s)+O 2(g)="=" SO2(g) ΔH=-297 KJ·mol-1(2分)
(2)-78.64(2分) (3)大(2分)
(4)2mol(2分);2SO2 +O 2 +4OH-==2SO42- +2H2O(1分)
(5)C(2分) (6)升高温度(2分);t3~t4(2分)
解析试题分析:
(1)由图1可知1molS(s)完全燃烧放出的热量为297KJ,所以,硫的燃烧热的热化学方程式S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297 KJ?mol-1。
(2)由图1可知,参加反应的n(SO2)=1mol-0.2mol=0.8mol,根据热化学方程式:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196.6KJ?mol- 1;
可知,△H2=0.4△H=0.4×(-196.6KJ?mol- 1)=-78.64KJ?mol-1。
(3)恒温恒容时,1molSO2和2molO2 与起始量1molSO2和1molO2 相比,增大了氧气的浓度,平衡正向移动,所以SO2的转化率高,放出热量的数值比|△H2|大。
(4)反应最后得到硫酸钠,根据钠原子、硫原子原子守恒,n(NaOH)=2n(S)=2×(0.2+0.8)mol=2mol。若发生氧化还原反应,则是SO2被O2氧化,离子方程式为2SO2+O2+4OH-═2SO42-+2H2O。
(5)a、反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,n(SO3)减小,n(SO2)增大,
n(SO3)/n(SO2)减小,故a错误;
b、恒容条件下,充入氦气,反应混合物浓度不变,平衡不移动,n(SO3)/n(SO2)不变,故b错误;
c、再充入1molSO2(g)和1molO2 (g),等效为Ⅱ压强增大一倍,平衡正向移动,
n(SO3)/n(SO2)增大,故c正确;
d、使用催化剂,加快反应,平衡不移动,n(SO3)/n(SO2)不变,故d错误。
(6)t2~t3段正逆速率都加快,且v(正)>v(逆),平衡正向移动。t4~t5段正逆速率都加快,且v(正)<v(逆),平衡逆向移动。该反应为体积减小的放热反应,若升高温度,平衡逆向移动;若增大压强,平衡正向移动,故t2~t3段为增大压强,t4~t5段为升高温度;
t2~t3段为增大压强,平衡正向移动,SO3的含量升高,至t3~t4平衡时含量达最高。
考点:本题考查热化学方程式、化学平衡等,综合性高,难度大,关键在于读图获取信息,培养学生分析问题解决问题能力。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
设反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H=Q1的平衡常数为K1,
反应②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)△H=Q2的平衡常数为K2,在不同温度下,K1、K2的值如下:
温度(T) | K1 | K2 |
973 | 1.47 | 2.38 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知A(g)+B(g)2 C(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/ ℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.70 | 1.10 | 1.00 | 0.60 | 0.40 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知2A2(g)+B2(g)2C(g);△H=" -a" kJ/mol(a >0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A2和1mol B2,在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为w mol/L,放出热量b kJ。请回答下列问题:
(1)比较a______b(填>、=、<)
(2)此反应的平衡常数表达式为______________________;若将反应温度升高到700℃,反应的平衡常数将_____________(增大、减小或不变)。
(3)若在原来的容器中,只加入2mol C,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量ckJ,a、b、c之间满足何种关系__________________(用代数式表示)。
(4)能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填序号,有一个或多个选项符合题意,下同)。
a、v(C)=2v(B2) b、容器内气体压强保持不变
c、v逆(A2)=2v正(B2) d、容器内的气体密度保持不变
(5)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_____________。
a、及时分离出C气体 b、适当升高温度
c、增大B2的浓度 d、选择高效的催化剂
(6)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2mol A2和1mol B2, 500℃时充分反应达平衡后,放出热量dkJ,则d_________b(填>、=、<)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):
(1)“造合成气”发生的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g);△H>0
在恒温恒容的条件下,欲提高CH4的反应速率和转化率,下列措施可行的是 。
A、增大压强 B、升高温度 C、充入He气 D、增大水蒸气浓度
(2)“转化一氧化碳”发生的方程式是H2O(g) +CO(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
水煤气转化反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2 (g)在一定温度下达到化学平衡状态。
完成下列填空:
(1)写出该反应的平衡常数表达式K=________________。
(2)一定温度下,在一个容积不变的密闭容器中发生上述反应,下列说法中能判断该反应达到化学平衡状态的是 (选填编号)。
a.容器中的压强不变 b.1 mol H-H键断裂的同时断裂2 molH-O键
c.v正(CO) = v逆(H2O) d.c(CO) = c(H2)
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下实验组1和实验组2的数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 3 |
2 | 650 | 1 | 2 | 0.8 | 1.2 | 5 |
3 | 950 | 1 | 2 | — | — | — |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上高纯硅可以通过下列反应制取:SiCl4(g)+ 2H2(g) Si (s)+ 4HCl(g) -236kJ
完成下列填空:
(1)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2L,H2的平均反应速率为0.1mol/(L·min),3min后达到平衡,此时获得固体的质量 g。
(2)该反应的平衡常数表达式K= 。可以通过_______使K增大。
(3)一定条件下,在密闭恒容容器中,能表示上述反应一定达到化学平衡状态的是 。
a.2v逆(SiCl4)=v正(H2)
b.断开4molSi-Cl键的同时,生成4molH-Cl键
c.混合气体密度保持不变
d.c(SiCl4):c(H2):c(HCl)=1:2:4
(4)若反应过程如图所示,纵坐标表示氢气、氯化氢的物质的量(mol),横坐标表示时间(min),若整个反应过程没有加入或提取各物质,则第1.5分钟改变的条件是______,第3分钟改变的条件是__________,各平衡态中氢气转化率最小的时间段是_____________ 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
请回答下列问题:
(1)分别用浓、稀硝酸溶解等量的两份铜粉,消耗硝酸的物质的量较少的是____ 硝酸(填“浓”或“稀”),相应的离子方程式是 。
(2) 800℃时,在2 L的恒容密闭容器中充入2 mol NO和1mol O2发生反应,2NO(g)+O2(g)2NO2(g),经5min达到平衡,测得c(NO)=0.5mol/L,并放热Q kJ。
①5 min内 v(O2)= 。
②该条件下,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H= 。
③若向平衡混合物中再充入NO、NO21mol,此时v v
(填“>”、“=”或“<”)。
④若向平衡混合物中仅充入1mol NO2,平衡向____ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。达新平衡时,NO2的体积分数____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO,可以在强碱性条件下加入铝粉除去(反应过程中无气态产物生成。加热反应后的溶液有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体逸出)。请写出该反应的离子方程式____ 。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
(18分)碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)用于发射“天宫一号”的长征二号F火箭的燃料是液态偏二甲肼(CH3-NH-NH-CH3),氧化剂是液态四氧化二氮。二者在反应过程中放出大量能量,同时生成无毒、无污染的气体。已知室温下,1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,请写出该反应的热化学方程式________________________________________。
(2)298 K时,在2L的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0) 。N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时, N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题。
①298k时,该反应的平衡常数为________ L ·mol-1。
②下列事实能判断该反应处于平衡状态的是
a.混合气体的密度保持不变
b.混合气体的颜色不再变化
c. V(N2O4)正=2V(NO2)逆
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)="0.6" mol n(N2O4)=1.2mol,则此时
V(正) V(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(3)NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。
试分析图中a、b、c、d、e五个点,
①水的电离程度最大的是__________;
②其溶液中c(OH-)的数值最接近NH3·H2O的电离常
数K数值的是 ;
③在c点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序
是__________。
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