题目
题型:不详难度:来源:
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(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1示(曲线上任何一点都表示平衡状态).根据图示回答下列问题:
①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的△H______0(填“>”或“<”);
若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡______移动(填“向逆方向”、“向正方向”或“不”).
②若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1,K2,则K1______K2;
反应进行到状态D时,v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”).
(2)如图2所示,当关闭K时,向A中充入2molSO2、1molO2,向B中充入4molSO2、2molO2,起始时,V(A)=V(B)=aL.在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器中发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡(Ⅰ)时,V(B)=0.7aL.请回答:
①B中X的转化率α(SO2)B为______;
②A中SO2和B中O2的物质的量比较:n(SO2)A______n(O2)B(选填:“>”、“<”或“=”);
③打开K,过一段时间重新达到平衡(图 2)时,B的体积为______(用含a的代数式表示,连通管中气体体积忽略不计.)
答案
恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,体积应增大,反应混合物各组分的浓度降低,等效为降低压强,压强降低平衡向体积增大方向移动,即向逆方向移动.
故答案为:<;向逆方向;
②温度升高,平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动,K值减小,K1>K2;由于D状态未达平衡,混合体系中SO3的百分含量小于平衡时的,反应向正反应进行,所以v正>v逆,
故答案为:>;>;
(2)①设B中二氧化硫的转化率为x,
根据反应方程式:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
反应前(mol)4 2 0
转化(mol) 4x 2x 4x
平衡(mol) 4-4x2-2x 4x
达到平衡时,V(B)=0.7a L,恒温恒压条件下,容器的体积之比等于混合气体的物质的量之比,即(4mol+2mol):(4-4x+2-2x+4x)mol=a:0.7a,
解得:x=0.9,
故答案为:0.9;
②B在恒温恒压下,加入4mol SO2、2mol O2反应与加入2mol SO2、1mol O2反应等效,其中n(O2)=0.5n(SO2);
假如有装置C,向装置C加入2mol SO2、1mol O2反应,压强与B等压且恒温恒压条件下,达到平衡时与B为等效平衡,则一定满足n(SO2)B=2n(SO2)C=2n(O2)B,
由于A容积恒定,反应体系的压强小于C的压强,相当于减小了压强,平衡向着逆向移动,A中二氧化硫转化率小于C的,反应后达到平衡时n(SO2)A>n(SO2)C,由于n(SO2)C=n(O2)B,所以n(SO2)A>n(SO2)C=n(O2)B,即n(SO2)A>n(O2)B,
故答案为:>;
③打开K,过一段时间重新达到平衡(图 2)时,与B反应为等效平衡,相当于加入了6mol二氧化硫和3mol氧气,同温同压下,根据物质的量与体积成正比,达到平衡时总体积为:0.7a×
9mol |
6mol |
故答案为:0.05a.
核心考点
试题【运用化学反应原理研究二氧化硫的催化氧化反应有重要意义.(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),混合体系中SO3的】;主要考察你对探究性实验的设计与评价等知识点的理解。[详细]
举一反三
请你思考后回答下列问题:
(1)写出下列仪器中所盛装的试剂:
A______,B______,C______.
(2)你认为装置D中装的试剂可能是______溶液,它的作用是:______.
(3)请你选用上述仪器组装成一套装置,可以直接验证上述三种物质的酸性强弱,仪器接口顺序为:a→______.
(4)实验中在烧杯中C中可以观察到的现象应该是______,写出反应的化学方程式:______.
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请你回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验______(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,理由是______.
(2)乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体,它与溴水反应的化学方程式是______.在验证过程中必须全部除去,为此乙同学设计了如图所示的实验装置:
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是Ⅰ______;Ⅱ______;Ⅲ______;Ⅳ______;
(选填序号).
A.品红溶液B.NaOH溶液C.浓硫酸D.酸性KMnO4溶液
②乙设计的实验中能确定生成了乙烯的现象是______.
(3)为验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可将上述乙除杂后的气体通入溴水中,用pH试纸测反应后溶液的酸碱性,你认为是否合理______(填合理、不合理),理由是______.
(4)乙烯通入溴水中,观察到的现象是______;其反应方程式为______.
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【实验现象】数天后铁钉锈蚀情况:A无锈蚀,B无锈蚀,C有锈蚀;
【实验结论】金属锈蚀的条件是______;
【结论分析】铁钉生锈主要属于______腐蚀(填“化学”或“电化学”);其负极反应为______;
【拓展应用】写出金属防护的一种常用方法______.