國家擬于“十二五”期間將SO2的排放量減少8%，研究SO2綜合利用意義重大。
（1）已知25℃時(shí)：SO2（g）＋2CO（g）＝2CO2（g）＋Sx（s）  △H＝akJ/mol
2COS（g）＋SO2（g）＝2CO2（g）＋Sx（s）  △H＝bkJ/mol。
則CO與Sx生成COS反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________。
（2）有人設(shè)想按如圖所示裝置用廢氣中的SO2生產(chǎn)硫酸。

寫出SO2電極的電極反應(yīng)式__________________________。
（3）提高反應(yīng)2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）  △H＜0中SO2的轉(zhuǎn)化率是控制SO2排放的關(guān)鍵措施之一。某課外活動(dòng)小組進(jìn)行了如下探究：
①T1溫度時(shí)，在2L的密閉容器中加入4.0molSO2和2.0molO2，5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為50%，前5 min內(nèi)SO2的平均反應(yīng)速率為___________。
②在①中的反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變下列條件，能使SO2的轉(zhuǎn)化率及SO3的平衡濃度都比原來增大的是
_________（填序號(hào)）。
a．溫度和容器體積不變，充入1.0molHe （g）
b．溫度和容器體積不變，充入2molSO2和lmolO2
c．溫度和容器體積不變，充入1.0molSO2
d．在其他條件不變時(shí)，減小容器的容積
③在其他條件不變的情況下，探究起始時(shí)氧氣物質(zhì)的量對(duì)2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）：在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，SO2的轉(zhuǎn)化率最高的是____，溫度T1______T2（填“＞”“＜”或“＝”）。

（1）CO（g）＋Sx（s）＝COS（g） △H＝kJ/mol（2分）
（2）SO2－2e－＋2H2O＝SO42－＋4H＋（2分）
（3）①0.2mol·L－1·min－1（2分，無單位或單位錯(cuò)誤不得分） ②b d（2分）③c（2分） ＞（2分）

解析試題分析:（1）根據(jù)已知反應(yīng)①SO2（g）＋2CO（g）＝2CO2（g）＋Sx（s）  △H＝akJ/mol，②2COS（g）＋SO2（g）＝2CO2（g）＋Sx（s）  △H＝bkJ/mol，則根據(jù)蓋斯定律可知，（①－②）÷2即得到反應(yīng)CO（g）＋Sx（s）＝COS（g），所以該的反應(yīng)熱△H＝kJ/mol。
（2）該裝置是原電池，氧氣得到電子，在正極通入。SO2失去電子，在負(fù)極通入。原電池中陰離子向正極移動(dòng)，由于存在質(zhì)子交換膜，因此氫離子在負(fù)極生成，所以SO2電極的電極反應(yīng)式為SO2－2e－＋2H2O＝SO42－＋4H＋。
（3）①5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為50%，則反應(yīng)中消耗SO2的物質(zhì)的量是4mol×50＝2mol，其濃度是2mol÷2L＝1mol/L，所以前5 min內(nèi)SO2的平均反應(yīng)速率＝＝0.2mol/（ L·min）。
②a．溫度和容器體積不變，充入1.0molHe （g），物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動(dòng)，所以a不正確；b、溫度和容器體積不變，充入2molSO2和lmolO2，則相當(dāng)于是增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以SO2的轉(zhuǎn)化率及SO3的平衡濃度都比原來增大，b正確；c、溫度和容器體積不變，充入1.0molSO2，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，三氧化硫的濃度增大，但SO2的轉(zhuǎn)化率降低，c不正確；d、在其他條件不變時(shí)，減小容器的容積，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以SO2的轉(zhuǎn)化率及SO3的平衡濃度都比原來增大，d正確，答案選bd。
③根據(jù)圖像可知，b點(diǎn)時(shí)三氧化硫的含量最高，繼續(xù)增大氧氣的濃度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，所以在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，SO2的轉(zhuǎn)化率最高的是c點(diǎn)。由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，三氧化硫的含量降低。根據(jù)圖像可知，在氧氣的物質(zhì)的量相同的情況下，T2曲線表示的三氧化硫含量高，因此溫度是T1＞T2。
考點(diǎn)：考查熱化學(xué)方程式的書寫、反應(yīng)速率的計(jì)算、外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

氯化鐵是一種重要的化工原料，無水氯化鐵遇潮濕空氣極易吸水生成FeCl3·nH2O。
（1）實(shí)驗(yàn)室用如下裝置（部分加熱、夾持等裝置已略去）制備無水氯化鐵固體。

①裝置A中儀器z的名稱是___________。
②簡述檢驗(yàn)裝置A氣密性的操作：______________________。
③按氣流方向連接各儀器接口，順序?yàn)閍→_________ →__________ →_________ →__________→b→c→_________→__________，裝置D的作用是______________________。
（2）工業(yè)上制備無水氯化鐵的一種工藝流程如下：

①吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________。
②簡述由FeCl3·6H2O晶體得到無水氯化鐵的操作：________________________________。
③用碘量法測(cè)定所得無水氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：稱取m克無水氯化鐵樣品，溶于稀鹽酸，再轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容；取出10 mL，加入稍過量的KI溶液，充分反應(yīng)后，滴入指示劑_________（填試劑名稱），用c mol/L的Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定，終點(diǎn)時(shí)消耗V mLNa2S2O3溶液（已知：I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－）。則樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。
（3）若已知：
Fe(OH)3(aq)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq) △H＝a kJ/mol
H2O(l)H＋(aq)＋OH－(aq)  △H＝b kJ/mol
請(qǐng)寫出Fe3＋發(fā)生水解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

我國是個(gè)鋼鐵大國,鋼鐵產(chǎn)量為世界第一,高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法。
I.已知反應(yīng) Fe2O3(s)+ CO(g)Fe(s)+ CO2(g) ΔH＝-23.5 kJ·mol-1，該反應(yīng)在
1000℃的平衡常數(shù)等于4。在一個(gè)容積為10L的密閉容器中,1000℃時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1. 0mol,反應(yīng)經(jīng)過l0min后達(dá)到平衡。
（1）CO的平衡轉(zhuǎn)化率=____________
（2）欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進(jìn)Fe2O3的轉(zhuǎn)化,可采取的措施是________
a．提高反應(yīng)溫度
b．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
c．選取合適的催化劑
d．及時(shí)吸收或移出部分CO2
e．粉碎礦石,使其與平衡混合氣體充分接觸
Ⅱ.高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中的CO可進(jìn)行回收,使其在一定條件下和H2反應(yīng)制備甲醇:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)。請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問題:

（1）從反應(yīng)開始到平衡,用H2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(H2)=________
（2）若在溫度和容器相同的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器
反應(yīng)物投入的量
反應(yīng)物的
轉(zhuǎn)化率
CH3OH的濃度
能量變化
(Q1、Q2、Q3均大于0)
甲
1mol CO和2mol H2
α1
c1
放出Q1kJ熱量
乙
1mol CH3OH
α2
c2
吸收Q2kJ熱量
丙
2mol CO和4mol H2
α3
c3
放出Q3kJ熱量
 
則下列關(guān)系正確的是________
A．c1=c2     B．2Q1=Q3   C．2α1=α3      D．α1+α2 =1
E．該反應(yīng)若生成1mol CH3OH，則放出(Q1+Q2)kJ熱量
Ⅲ．以甲烷為燃料的新型電池，其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池，目前得到廣泛的研究，如圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖�；卮鹣铝袉栴}：

（1）B極上的電極反應(yīng)式為                                            
（2）若用該燃料電池做電源，用石墨做電極電解100mL 1mol/L的硫酸銅溶液，當(dāng)兩極收集到的氣體體積相等時(shí)，理論上消耗的甲烷的體積為            （標(biāo)況下）。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

甲醇可作為燃料電池的原料。通過下列反應(yīng)可以制備甲醇：CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) △H＝-90.8 kJ·mol－1 在一容積可變的密閉容器中充入10 mol CO 和20 molH2，CO 的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度（T）、壓強(qiáng)（P）的變化如圖所示，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)A 時(shí)，容器的體積為20 L。

（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為     。
（2）如反應(yīng)開始時(shí)仍充入10mol CO 和20mol H2，則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積V（B）=        L。
（3）關(guān)于反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的描述正確的是  （填字母）。
A．CO的含量保持不變       B．容器中CH3OH濃度與CO濃度相等
C．2V正（CH3OH）=V正（H2）D．容器中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
（4）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，按照相同的物質(zhì)的量 投料，測(cè)得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是     。
                    
A．溫度：T1 < T2 <T3
B．正反應(yīng)速率：ν（a）>ν（c）； ν（b）>ν（d）
C．平衡常數(shù)： K(a) ="K(c)" ； K(b) >K(d)
D．平均摩爾質(zhì)量：M(a)<M(c)； M(b)>M(d)
（5）已知CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） △H=" +" 41.3 kJ·mol－1，試寫出由
CO2和H2制取甲醇的熱化學(xué)方程式     。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

2SO2(g)+O2(g)＝2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1mol SO2(g)氧化為1mol SO3(g)的ΔH= —99kJ·mol-1。請(qǐng)回答下列問題：

（1）圖中A、C分別表示                          、                         ，E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱       （填“有”或“無”）影響。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)              （填“升高”還是“降低”），△H           (填“變大”、“變小”或“不變”)，理由是                                                                       。
（2）圖中△H＝             KJ·mol-1。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

二甲醚（CH3OCH3）是無色氣體，可作為一種新型能源，由合成氣（組成為H2、CO、和少量CO2）直接制備二甲醚，其中主要過程包括以下四個(gè)反應(yīng)（均為可逆反應(yīng)）：
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g)                                 △H1=—90．1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)                     △H2=—49．0 kJ·mol-1
水煤氣變換反應(yīng)③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g)            △H3=—41．1 kJ·mol-1
二甲醚合成反應(yīng)④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)         △H4=—24．5 kJ·mol-1
（1）由H2和CO直接制備二甲醚（另一產(chǎn)物為水蒸氣）的熱化學(xué)方程式為                            。
（2）一定溫度下，在恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)①，下列描述能說明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的是             。
a.容器中氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
b.容器中氣體密度保持不變 
c.CH3OH(g)濃度保持不變
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
（3）一定溫度下，將8mol CH3OH(g)充入5L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)④，一段時(shí)間后到達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)過程中共放出49kJ熱量，則CH3OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為       ，該溫度下，平衡常數(shù)K=             ；該溫度下，向容器中再充入2mol CH3OH(g)，對(duì)再次達(dá)到的平衡狀態(tài)的判斷正確的是             。
a.CH3OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率減小
b.CH3OCH3 (g)的體積分?jǐn)?shù)增大
c.H2O(g)濃度為0．5mol·L-1
d.容器中的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?．25倍
（4）二甲醚—氧氣燃料電池具有啟動(dòng)快，效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于甲醇燃料電池，若電解質(zhì)為酸性，二甲醚—氧氣燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為                             ；消耗2．8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣時(shí)，理論上流經(jīng)外電路的電子       mol

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

尿素（H2NCONH2)是有機(jī)態(tài)氮肥，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的作用。
（1）工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：
第一步：2NH3(l)+CO2H2NCOONH4(氨基甲酸銨)(l) △H1
第二步：H2NCOONH4 (l) H2O+ H2NCONH2(l)△H2
某化學(xué)學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在體積為1 L的密閉容器中投入4 mol NH3和1 mol CO2，實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)中各組分的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下圖I所示。

已知總反應(yīng)的快慢是由較慢的一步反應(yīng)決定的。則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第______步反應(yīng)決定，     總反應(yīng)進(jìn)行到______min時(shí)到達(dá)平衡。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上右圖II所示，則ΔH2______0(填“>”、“<”或“=”。）
（2）該小組將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)），在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：。實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

溫度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡總壓強(qiáng)/Kpa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡氣體總濃度/10-3mol/L
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
 
①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是____________。
A．2V(NH3)=V(CO2)                    B．密閉容器中總壓強(qiáng)不變
C．密閉容器中混合氣體的密度不變      D．密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算25.0°C時(shí)該分解反應(yīng)的平衡常數(shù)為______(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。
（3）已知：
N2(g)+O2(g)=2NO(g)   △H1=+180.6KJ/mol
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)  △H2=-92.4KJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H3=-483.6KJ/mol
則4NO(g)+4NH3(g) +O2(g)= 4N2(g)+6 H2O(g)的△H=___kJ ? mol-1。
（4）尿素燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為______。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問題：

I．已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表常數(shù)達(dá)式為：K＝，它所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                            。
II．二甲醚（CH3OCH3）在未來可能替代柴油和液化氣作為潔凈液體燃料使用，工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)CH3OCH3。工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中（壓力2．0～10．0Mpa，溫度230～280℃）進(jìn)行下列反應(yīng)：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H1＝－90．7kJ·mol－1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H2＝－23．5kJ·mol－1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H3＝－41．2kJ·mol－1
（1）催化反應(yīng)室中總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                         。
830℃時(shí)反應(yīng)③的K＝1．0，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K    1．0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）在某溫度下，若反應(yīng)①的起始濃度分別為：c(CO)＝1 mol/L，c(H2)＝2．4 mol/L，5 min后達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為50％，則5 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為      　     ；若反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(CO)＝4 mol/L，c(H2)＝a mol/L；達(dá)到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol/L，a＝        mol/L。
（3）反應(yīng)②在t℃時(shí)的平衡常數(shù)為400，此溫度下，在0．5L的密閉容器中加入一定的甲醇，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的物質(zhì)的量濃度如下：

物質(zhì)
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c(mol/L)
0．8
1．24
1．24
 
①此時(shí)刻v正   v逆（填“大于”“小于”或“等于”
②平衡時(shí)二甲醚的物質(zhì)的量濃度是                    。
以二甲醚、空氣、KOH 溶液為原料，以石墨為電極可直接構(gòu)成燃料電池，則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為                                              ；若以1．12L/min（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的速率向電池中通入二甲醚，用該電池電解500mL2mol/L CuSO4溶液，通電0．50 min后，計(jì)算理論上可析出金屬銅的質(zhì)量為                         

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

為了減少CO對(duì)大氣的污染，某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2。已知：

2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH =－566 kJ·moL－1
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH =－483.6 kJ·moL－1
H2O(g)＝H2O(l) ΔH =－44.0 kJ·moL－1
（1）氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱△H  =          kJ·moL－1。
（2）寫出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的熱化學(xué)方程式：                                                 。
（3）H2是一種理想的綠色能源，可作燃料電池；若該氫氧燃料電池以KOH為電解質(zhì)溶液，其負(fù)極的電極反應(yīng)式是                                                 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案