二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大氣的主要污染物.綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究內(nèi)容之一
(1)硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3
2SO2(g)+O2(g)
催化劑
2SO3(g)△H=-QkJ/mol
某溫度下,將2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密閉容器中,反應(yīng)達(dá)平衡后,體系總壓強(qiáng)由1.0MPa降為0.7MPa;同時放出bkJ熱量.
①判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是
 
.(填字母)
A.SO2和SO3濃度相等           
B.SO2百分含量保持不變
C.容器中氣體的壓強(qiáng)不變          
D.SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等
②既能加快反應(yīng)速率又能提高SO2的轉(zhuǎn)化率的措施是
 
.(填字母)
A.升高溫度同時加入催化劑        
B.增大SO2濃度同時升高溫度
C.增大O2濃度同時加入催化劑     
D.降溫將SO3從體系中分離出去
③該反應(yīng)的平衡常數(shù)=
 
,b=
 
QkJ.
④若將平衡混合氣體的10%通入過量的BaCl2溶液,生成沉淀多少
 
g.
(2)在298K下,碳和鋁的燃燒熱分別為akJ/mol和bkJ/mol.又知一定條件下,鋁能將碳從它的最高價氧化物中置換出來,若此置換反應(yīng)生成3mol碳的單質(zhì),則該反應(yīng)在298K下的熱化學(xué)方程式為:
 
考點(diǎn):化學(xué)平衡的計(jì)算,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷
專題:
分析:(1)①可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等(同種物質(zhì))或正逆反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比(不同物質(zhì)),平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化,由此衍生的一些物理量不變,以此分析;
②正反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),從影響化學(xué)反應(yīng)速率和影響平衡移動的因素考慮;
③氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,利用三段式法計(jì)算平衡濃度,據(jù)此計(jì)算平衡常數(shù)K和放熱多少;
④據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算;
(2)由題目信息可知,①4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H=-4akJ/mol,②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-bkJ/mol,一定條件下,A的單質(zhì)能將B從它的最高價氧化物中置換出來,發(fā)生反應(yīng):4Al+3CO2
 一定條件下 
.
 
2Al2O3+3C,根據(jù)蓋斯定律計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱.
解答: 解:(1)①A、平衡時濃度不變,不一定相等,故A錯誤;
B、濃度不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;
C、反應(yīng)前后氣體體積不同,壓強(qiáng)不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C正確;
D、生成三氧化硫和消耗二氧化硫都是正向進(jìn)行,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D錯誤;
故答案為:BC;
②A、升溫平衡逆向移動,不能增大轉(zhuǎn)化率,故A錯誤;
B、增大二氧化硫濃度,二氧化硫轉(zhuǎn)化率降低,故B錯誤;
C、增大氧氣濃度同時加入催化劑,反應(yīng)速率加快且二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大,故C正確;
D、降溫將SO3從體系中分離,反應(yīng)速率減慢,故D錯誤;
故答案為:C;
③2SO2(g)+O2(g)
催化劑
2SO3
起始濃度(mol/L)0.2      0.1          0   
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)2x        x            2x
平衡濃度(mol/L)0.2-2x   0.1-x         2x
(0.2-2x+0.1-x+2x):0.3=0.7:1,x=0.09,
K=
0.182
0.022×0.01
=8100;
1mol氧氣反應(yīng)放熱QKJ,0.9mol氧氣反應(yīng)放熱0.9QKJ,故答案為:8100;0.9;
④生成三氧化硫1.8mol,10%為0.18mol,通入氯化鋇溶液生成硫酸鋇沉淀0.18mol,質(zhì)量為0.18mol×233g/mol=41.49g,故答案為:41.49;
(2)在298K下,Al、C的單質(zhì)各1mol完全燃燒,分別放出熱量a kJ和b kJ,則熱化學(xué)方程式為:
①4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H=-4bKJ/mol
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-aKJ/mol
鋁單質(zhì)將碳從CO2中置換出來生成3molC的單質(zhì)的方程式為:4Al+3CO2
 一定條件 
.
 
2Al2O3+3C,
由蓋斯定律可知,①-②×3可得:4Al(s)+3CO2(g)=2Al2O3(s)+3C(s),則△H=-4bkJ/mol-(-akJ/mol)×3=-(4b-3a)kJ/mol,
故答案為:4Al(s)+3CO2(g)=3C(s)+2 Al2O3(s)△H=(3a-4b)kJ?mol-1
點(diǎn)評:本題考查了平衡狀態(tài)判斷、平衡移動和化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素以及三段式法計(jì)算和蓋斯定律應(yīng)用,題目難度大.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

向一定濃度的NaHCO3溶液中加入適量下列物質(zhì),能使HCO3-數(shù)目減少,CO32-數(shù)目增加的是( 。
A、稀鹽酸
B、Ba(OH)2溶液
C、NaOH溶液
D、Na2SO4溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù).下列說法正確的是(  )
A、2.9 g 2CaSO4?H2O中含有的結(jié)晶水分子數(shù)為0.02NA
B、30 g乙酸和葡萄糖的混和物中含碳原子數(shù)為NA
C、在鐵與硫的反應(yīng)中,1 mol鐵失去的電子數(shù)為3NA
D、62 g Na2O溶于水后所得溶液中含有的O2-數(shù)為NA足量溶液A充分反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某校化學(xué)小組為探究鐵與濃硫酸反應(yīng),設(shè)計(jì)了圖1、圖2兩套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

(1)導(dǎo)氣管e有兩個主要作用:一是在反應(yīng)過程中,因?qū)Ч懿迦胍好嫦,可起到“液封”作用阻止SO2氣體逸出而防止污染環(huán)境;二是
 
;
(2)比較兩套實(shí)驗(yàn)裝置,圖2裝置還有的優(yōu)點(diǎn)是:①
 
;②
 
;
(3)能說明有SO2氣體產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
 

(4)反應(yīng)一段時間后,用滴管吸取A試管中溶液滴入適量水中為試樣,試樣中所含金屬離子的成分有以下三種可能:
I:只含有Fe3+II:只含有Fe2+Ⅲ:既有Fe3+又有Fe2+為驗(yàn)證Ⅱ、Ⅲ的可能性,請?zhí)顚懴铝锌崭瘢?br />驗(yàn)證Ⅱ:取試樣,先滴加少量的KSCN溶液,再滴加少量試劑X,若溶液顏色先為無色后變?yōu)榧t色,則試樣中只含有Fe2+.試劑X為
 
;
驗(yàn)證Ⅲ:
步驟1.取試樣,滴加少量的KSCN溶液,溶液變紅色,則試樣中含有Fe3+;
步驟2.
 
則試樣中含有Fe2+,
此反應(yīng)的離子方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氯氣除了用實(shí)驗(yàn)室制取外,還可用KMnO4、KClO3氧化濃鹽酸快速制。鶕(jù)上述反應(yīng)原理,有人提出能否利用Na2O2的強(qiáng)氧化性氧化濃鹽酸得到氯氣呢?某課外小組在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了探索性實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)了如圖裝置:

操作步驟及現(xiàn)象如下:
①組裝好裝置,
 
,加入藥品.
②緩慢通入一定量的N2后,將裝置E連接好(導(dǎo)管未伸入集氣瓶中),再向圓底燒瓶中緩慢滴加濃鹽酸,反應(yīng)劇烈,產(chǎn)生黃綠色氣體.
③一段時間后,將導(dǎo)管末端伸入集氣瓶中收集氣體.裝置E中收集到能使帶火星的木條復(fù)燃的無色氣體.
④反應(yīng)結(jié)束后,關(guān)閉分液漏斗的活塞,再通入一定量的N2,至裝置中氣體無色.
回答下列問題:
(1)寫出Na2O2的電子式
 

(2)寫出實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的離子方程式
 

(3)操作步驟①中組裝好裝置后的操作是
 
,加入藥品.
(4)裝置B中濕潤的紅色布條褪色,說明A中有
 
(填化學(xué)式)生成,裝置C中為濕潤的KI-淀粉試紙,能否僅通過試紙變藍(lán)證明上述結(jié)論,請用離子方程式說明原因
 
;
(5)裝置D的作用是
 

(6)實(shí)驗(yàn)證明,Na2O2甚至能與干燥的HCl反應(yīng)生成氯氣,請完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式;
 
Na2O2+
 
HCl=
 
Cl2+
 
NaCl+
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

A、B、C是短周期的三種元素,原子序數(shù)依次遞增,A與C為同族元素,C與A相互間可形成原子個數(shù)比為1:2或1:3的化合物,B與A相互間只能形成一種熔點(diǎn)高的化合物,則下列說法正確的是( 。
A、B單質(zhì)可能是金屬,也可能是非金屬
B、B與A形成的化合物一定是離子化合物
C、C單質(zhì)只有氧化性
D、原子半徑:C>B>A

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

1mol某芳香烴A,充分燃燒可以得到8molCO2和4molH2O.烴A可通過如圖的各個反應(yīng)得到A--H的化合物和聚合物M.請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
(1)寫出F中官能團(tuán)的名稱
 
,反應(yīng)A→B的反應(yīng)類型是
 

(2)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式:C
 
;D
 

(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①A→M:
 
.②F+銀氨溶液:
 

(4)G有多種同分異構(gòu)體,符合下列要求的同分異構(gòu)體有
 
種.
①屬于芳香族化合物;②分子中僅有兩種官能團(tuán);③能發(fā)生銀鏡反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

有機(jī)物A(C10H20O2)具有蘭花香味,可用做香皂、洗發(fā)香波的芳香賦予劑.已知

①B分子中沒有支鏈.
②D能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出二氧化碳.
③D、E互為具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體.E分子烴基上的氫若被Cl取代,其一氯代物只有一種.
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色.
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式
 

(2)B可以發(fā)生的反應(yīng)有
 
(填序號).
①取代反應(yīng)、诩泳鄯磻(yīng) ③氧化反應(yīng)
(3)C、F分子所含的官能團(tuán)的名稱依次是
 

(4)寫出與D、E具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體的可能結(jié)構(gòu)簡式
 
 

(5)E可用于生產(chǎn)氨芐青霉素等.已知E的制備方法不同于其常見的同系物,據(jù)報道,可由2-甲基-1-丙醇()和甲酸在一定條件下制取E.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

工業(yè)上生產(chǎn)MnO2和Zn的主要反應(yīng)有:①M(fèi)nO2+ZnS+2H2SO4═MnSO4+ZnSO4+S+2H2O②MnSO4+ZnSO4+2H2O
 通電 
.
 
MnO2+Zn+2H2SO4下列說法不正確的是(  )
A、①中MnO2和H2SO4都是氧化劑
B、MnSO4的還原性小于Zn的還原性
C、②中MnSO4發(fā)生氧化反應(yīng)
D、硫酸在該生產(chǎn)中可循環(huán)利用

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同步練習(xí)冊答案