题目
题型:不详难度:来源:
(1)SO2可用于工业生产SO3。
①在一定条件下,每生成8g SO3气体,放热9.83kJ。该反应的热化学方程式为________。
②在500℃,催化剂存在的条件下,向容积为1L的甲、乙两个密闭容器中均充入 2 mol SO2和1 mol O2。甲保持压强不变,乙保持容积不变,充分反应后均达到平衡。
I.平衡时,两容器中SO3体积分数的关系为:甲_______乙(填“>”、“<”或“ =”)。
II.若乙在t1 min时达到平衡,此时测得容器乙中SO2的转化率为90%,则该
反应的平衡常数为_______;保持温度不变,t2 min时再向该容器中充入1 mol SO2和1 mol SO3,t3min时达到新平衡。请在下图中画出t2~t4 min内正逆反应速率的变化曲线(曲线上必须标明V正、V逆 )
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(2)硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O )在制革、医药等领域均有广泛用途。4.92g硫酸镁晶体受热脱水过程的热重曲线(固体质量随温度变化的曲线)如右图所示。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128123940-18234.jpg)
①固体M的化学式为__________。
②硫酸镁晶体受热失去结晶水的过程分为_________个阶段。
③N转化成P时,同时生成另一种氧化物,该反应的化学方程式为_________。
答案
②I > II 810 L/mol
(2)①MgSO4•H2O ② 2 ③MgSO4
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解析
②I.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)正反应是体积缩小的反应,在500℃,催化剂存在的条件下,向容积为1L的甲、乙两个密闭容器中均充入2mol SO2和1mol O2,起始时甲、乙两容器体积相同,甲保持压强不变,乙保持容积不变,充分反应后均达到平衡,甲为了保持压强不变,容器的体积不断减小,这一过程相当于到达平衡后的乙对容器加压,加压平衡正移.因此,达平衡时,甲容器中SO3体积分数大于乙容器中的三氧化硫,故答案为>;
II.乙在t1min时达到平衡,此时测得容器乙中的转SO2化率为90%,则2mol SO2和1mol O2在1L密闭容器在t1min内各物质浓度发生的变化如下:
2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)
起始浓度(mol/L) 2 1 0
变化浓度(mol/L)1.8 0.9 1.8
平衡浓度(mol/L)0.2 0.1 1.8
该反应的平衡常数为:k= C2(SO3)/C2(SO2)×C(O2)=(1.8mol/L)2/(0.2mol/L)2×(0.1mol/L)="810" L/mol。保持温度不变t2min时,化学平衡常数不变,再向该容器中充入1molSO2和1mol SO3,反应物SO2和生成物SO3,浓度在t2时都瞬间增加,所以t2时瞬间反应速率增大,在1L密闭容器在t2min内各物质浓度如下:
2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g),
起始浓度(mol/L) 1.2 0.1 2.8
此时浓度商为:QC= C2(SO3)/C2(SO2)×C(O2)=(2.8mol/L)2/(1.2mol/L)2×(0.1mol/L)<K="810" L/mol,平衡向正反应方向移动,t3min时达到新平衡,图象如图所示
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128123941-95677.png)
(2)①依据图象分析在150℃时固体质量变为2.76g,硫酸镁晶体加热失去结晶水,质量减小,设失去结晶水x个,则4.92g MgSO4•7H2O样品物质的量=4.92g÷246g/mol=0.02mol,
MgSO4•7H2O
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0.02mol 0.02xmol
0.02xmol×18g/mol=4.92g-2.76g=2.16g
x=6 所以加热到150℃时固体为MgSO4•H2O
②依据图象分析在200℃时固体质量变为2.40g,硫酸镁晶体加热失去结晶水,质量减小,设失去结晶水Y个,
MgSO4•7H2O
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128123941-59317.png)
0.02mol 0.02Ymol
0.02Ymol×18g/mol=4.92g-2.40g=2.52g, x=7
所以加热到200℃时固体为MgSO4,所以硫酸镁晶体受热失去结晶水的过程分为两个阶段。故答案为2;
③硫酸镁晶体(MgSO4•7H2O)加热到200℃N时固体为硫酸镁,硫酸镁只含三种元素,N转化成P时,同时生成另一种氧化物,另一种氧化物只能是硫的氧化物,因镁的化合价未变,所以氧化物为三氧化硫,从图象中可知P时,固体质量为0.8克,氧化镁的物质的量为0.8g÷40g/mol=0.02mol,N转化成P时减少的固体质量2.40g-0.8=1.6g,硫的物质的量等于硫酸镁晶体的物质的量为0.02mol,所以氧元素的质量为1.6g-0.02mol×32g/mol=0.96g,物质的量为0.96g÷6g/mol=0.06mol,所以硫与氧的物质的量比为:0.02:0.06=1:3,进一步验证为三氧化硫,所以反应为:MgSO4
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核心考点
试题【含硫化合物在工业生产中有广泛的用途。(1)SO2可用于工业生产SO3。①在一定条件下,每生成8g SO3气体,放热9.83kJ。该反应的热化学方程式为_____】;主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
Cl2是一种重要的化工原料。
(1)电解饱和NaCl溶液获得Cl2的化学方程式是_______。
(2)为便于储存,要将氯气液化[ Cl2(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128123936-63893.png)
(3)液氯储存区贴有的说明卡如下(部分):
危险性 | ![]() |
储运要求 | 远离金属粉末、氨、烃类、醇更物质;设置氯气检测仪 |
泄漏处理 | NaOH、NaHSO3溶液吸收 |
包装 | 钢瓶 |
② 若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是 。
③ 氯气含量检测仪工作原理示意图如下:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128123937-64483.png)
Cl2在Pt电极放电的电极反应式是_______。
(4)质量标准要求液氯含水量(以1 g氯气含水的质量计)<0. 4 mg,含水量超标会严重腐蚀钢瓶。液氯含水量的测定装置如下图所示:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128123937-42985.png)
(已知:P2O5 + 3H2O = 2H3PO4;Cl2与P2O5不反应。)
① 用离子方程式说明c装置的作用_______。
② 检测液氯的含水量,根据上图,需要测定的数据是_______。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3,反应混合体系
中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示(曲线上
点均为平衡状态)。由图可知:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128123931-88046.jpg)
①2SO2(g) + O2(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128123932-49487.png)
②若温度为T1时,反应进行到状态D时,v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
③硫酸厂的SO2尾气用过量的氨水吸收,对SO2可进行回收及重新利用,反应的化学方程式为 、 ;
④新型氨法烟气脱硫技术是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。其优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为:________(只要求写一种);
(2)汽车尾气(含有烃类、CO、NOx等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。其前半部反应方程式为:
2CO+2NO
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(3)有人设想用图所示装置,运用电化学原理将CO2、SO2转
化为重要化工原料。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128123932-78258.jpg)
①若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则正极电极反应式为
;
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4。科研人员希望每分钟
从C处获得100 mL 10 mol/L H2SO4,则A处通入烟气(SO2
的体积分数为1%)的速率为 L/min(标准状况)。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol-1
②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) +3H2(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128123923-76764.jpg)
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图1所示,则该反应的ΔH 0 (填“>”、“<”或“=”)。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128123924-75534.png)
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>”、“<”或“=”)。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。
①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为 。
当氨碳比
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128123924-75000.png)
②用硫酸溶液作电解质进行电解,CO2在电极上可转化为甲烷,该电极反应的方程式为 。
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+2H2O(g) △H=" -574" kJ·mol-l
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H=" -1160" kJ·mol-l
③H2O(g)=H2O(1) △H=-44.0 kJ·mol-l
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式____ 。
II、开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。
(1)由碳的氧化物赢接合成乙醇燃料已进入大规模生产。如采取以CO和H2为原料合成乙醇,化学反应方程式:2CO(g)+4H2(g)-CH3CH2OH(g)+H2O(g);若密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成乙醇:CO的转化率(a)与温度、压强的关系如图所示。
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①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数:K=____ ;
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则白反应开始到达平衡状态所需的时间tA tC(填 “>”、“<”或“=”)。
(2)日前工业上也可以用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
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①若改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变可能是 ,曲线II对应的实验条件改变可能是____ 。
②请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线。
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III、用MnO2制KMnO4的工艺流程如图:电解池中两极材料均为碳棒,在水或酸性溶液中K2MnO4发生歧化而变成MnO2和KMnO4。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128123918-64803.png)
①写出240℃熔融时发生反应的化学方程式 ,投料时必须满足n(KOH):n(MnO2) 。
②阳极的电极反应为 。
③B物质是 (填化学式),可以循环使用的物质是 (填化学式)。
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请回答:
(1)a、b应满足的关系是 (2)a的取值范围是
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