工業(yè)制硫酸時(shí),利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個(gè)關(guān)鍵步驟。
(1)某溫度下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H="-197" kj/mol。開(kāi)始時(shí)在10 L的密閉容器中加入4.0 mol SO2(g)和10.0 mol O2(g),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出197kJ的熱量,該溫度下的平衡常數(shù)K=   ,升高溫度K將   (填“增大、減小或不變”)。
(2)一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充入2mol SO2和1mol O2,發(fā)生下列反應(yīng):
2SO2(g)+O2(g)       2SO3(g),達(dá)到平衡后,改變下述條件,SO2、O2、SO3的平衡濃度都比原來(lái)增大的是   (填字母)。
A.恒溫恒容,充入2mol SO3    B.恒溫恒容,充入2mol N2
C.恒溫恒壓,充入1 mol SO3   D.升高溫度
(3)在一密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),化學(xué)興趣小組的同學(xué)探究了其他條件不變時(shí),改變某一條件時(shí)對(duì)上述反應(yīng)的影響,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了下列關(guān)系圖。下列判斷中正確的是   (填字母)。

A.圖Ⅰ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響,且乙使用的催化劑效率較高
B.圖Ⅱ研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響,且甲的壓強(qiáng)較高
C.圖Ⅱ研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響,且乙的溫度較低
D.圖Ⅲ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響,且甲使用的催化劑效率較高
(4)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)想如下圖所示裝置用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸,寫出通入SO2的電極的電極反應(yīng)式:   。

(5)焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa時(shí):
SO2(g)+O2(g)2SO3(g)   △H1="-197" kJ/mol;
H2O(g)=H2O(1)   △H2="-44" kJ/mol:
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(1)  H3="-545" kJ/mol。
寫出SO3(g)與H2O(1)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是   
(6)由硫酸可制得硫酸鹽.在一定溫度下,向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液,當(dāng)兩種沉淀共存時(shí),SO42-和CO32-的濃度之比   。[已知該溫度時(shí),Ksp(BaSO4)=1.3x10-10,KsP(BaCO3)=5.2x10-9]。

(1)10/9 (2分) 減小(2分)
(2)A(2分) 
(3)CD(2分)
(4)SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+(2分)
(5)SO3(g) + H2O(1)  H2SO4(l)      △H1= -130kJ/mol;(3分) 
(6)1:40(2分)

解析試題分析:(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出197kJ的熱量,根據(jù)熱化學(xué)方程式可知反應(yīng)了2.0mol SO2和1.0mol O2,
根據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始濃度(mol?L?1)   0.4       1            0
轉(zhuǎn)化濃度(mol?L?1)   0.2      0.1           0.2
平衡濃度(mol?L?1)   0.2      0.9           0.2
該溫度下的平衡常數(shù)K= 0.22÷(0.22×0.9)=10/9;因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向左移動(dòng),所以K將減小。
(2)A、保持溫度和容器體積不變,充入2mol SO3,平衡向逆反應(yīng)分析移動(dòng),則SO2、O2、SO3氣體平衡濃度都比原來(lái)增大,正確;B、保持溫度和容器體積不變,充入2mol N2,對(duì)平衡移動(dòng)沒(méi)有影響,各物質(zhì)的濃度不變,錯(cuò)誤;C、保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入1mol SO3,處于等效平衡狀態(tài),濃度不變,錯(cuò)誤;D、升高溫度,平衡向逆反應(yīng)分析移動(dòng),SO3的濃度減小,錯(cuò)誤。
(3)A、催化劑不影響平衡,SO3的濃度相等,與圖像不符合,錯(cuò)誤;B、甲的反應(yīng)速率快,所以甲的壓強(qiáng)大,平衡向右移動(dòng),SO2的轉(zhuǎn)化率大,與圖像不符合,錯(cuò)誤;C、甲的反應(yīng)速率快,所以甲的溫度高,平衡向左移動(dòng),SO2的轉(zhuǎn)化率小,與圖像符合,正確;D、催化劑加快反應(yīng)速率,不影響平衡,與圖像符合,正確。
(4)依據(jù)圖中所示裝置,二氧化硫失電子發(fā)生氧化反應(yīng),在水溶液中轉(zhuǎn)化為硫酸;電極反應(yīng)為:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
(5)首先寫出SO3與水反應(yīng)的化學(xué)方程式并注明狀態(tài),然后根據(jù)蓋斯定律求出反應(yīng)熱,?H=-1/2?H1-?H2+1/2?H3=-130kJ?mol?1,即可寫出熱化學(xué)方程式。
(6)c(SO42?):c(CO32?)=Ksp(BaSO4)/c(Ba2+):Ksp(BaCO3)/c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)/Ksp(BaCO3)=1:40
考點(diǎn):本題考查平衡常數(shù)的計(jì)算、平衡移動(dòng)、圖像的分析、電極方程式的書(shū)寫、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫、Ksp的計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

碳、氮和鋁的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用。
(1)真空碳熱還原—氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁,其相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下:
①2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s) = 6AlCl(g)+6CO(g)    ΔH=a kJ·mol-1
②3AlCl(g) = 2Al(l)+AlCl3(g)  ΔH=b kJ·mol-1
反應(yīng):Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的ΔH =     kJ·mol-1 (用含a、b的代數(shù)式表示);
(2)用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)  N2(g)+CO2(g) ΔH ="Q" kJ·mol-1。在T1℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下:

           時(shí)間/min
濃度/mol/L
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.68
0.50
0.50
0.60
0.60
N2
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
CO2
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
 
①0~10 min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=              ,T1℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)=                    
②30 min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是            (填字母編號(hào))。
A.通入一定量的NO            B.加入一定量的活性炭
C.加入合適的催化劑           D.適當(dāng)縮小容器的體積
③在恒容條件下,能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是    (填選項(xiàng)編號(hào))。
A.單位時(shí)間內(nèi)生成2 n mol NO(g)的同時(shí)消耗n mol CO2(g)   
B.反應(yīng)體系的溫度不再發(fā)生改變
C.混合氣體的密度不再發(fā)生改變
D 反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生改變

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

100℃時(shí),在1L恒溫恒容的密閉容器中,通入0.1 mol N2O4,發(fā)生反應(yīng):N2O4(g) 2NO2(g);△H=" +57.0" kJ·mol-1,NO2和N2O4的濃度如圖甲所示。NO2和N2O4的消耗速率與其濃度的關(guān)系如乙圖所示,

(1)在0~60s內(nèi),以N2O4表示的平均反應(yīng)速率為                    mol·L-1·s-1。
(2)根據(jù)甲圖中有關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=              =0.36mol.L-1.S-1
若其他條件不變,升高溫度至120℃,達(dá)到新平衡的常數(shù)是k2,則k1       k2(填“>”、“<”或“=”)。(3)反應(yīng)進(jìn)行到100s時(shí),若有一項(xiàng)條件發(fā)生變化,變化的條件可能是                   。
A.降低溫度  B.通入氦氣使其壓強(qiáng)增大   C.又往容器中充入N2O4  D.增加容器體積
(4)乙圖中, 交點(diǎn)A表示該反應(yīng)的所處的狀態(tài)為             
A.平衡狀態(tài)     B.朝正反應(yīng)方向移動(dòng)     C.朝逆反應(yīng)方向移動(dòng)     D.無(wú)法判斷
(5)已知N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)         △H=" +67.2" kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H=" -534.7" kJ·mol-1
N2O4(g) 2NO2(g)          △H=" +57.0" kJ·mol-1
則2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)      △H=           kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(14分) 能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問(wèn)題。甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)I:  CO(g) + 2H2(g)   CH3OH(g) 
反應(yīng)II: CO2(g) + 3H2(g)   CH3OH(g)  +  H2O(g) 
上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是                  (填“I”或“Ⅱ”)。
(2)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)   ΔH =-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH =-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l)  ΔH =-44.0 kJ/mol
則CH3OH(l)+ O2(g) = CO(g) + 2H2O(l) ΔH               
(3)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如下左圖所示的電池裝置。
①      該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為                          。
② 工作一段時(shí)間后,測(cè)得溶液的pH                   (填增大、不變、減小)。
③用該電池作電源,組成如下右圖所示裝置(a、b、c、d均為石墨電極),甲容器裝250mL0.04mol/LCuSO4溶液,乙容器裝300mL飽和NaCl溶液,寫出c電極的電極反應(yīng)        ,常溫下,當(dāng)300mL乙溶液的pH為13時(shí),斷開(kāi)電源,則在甲醇電池中消耗O2的體積為                  mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況) ,電解后向甲中加入適量下列某一種物質(zhì),可以使溶液恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài),該物質(zhì)是           (填寫編號(hào)) 。

A.CuO B.CuCO3   C.Cu(OH)2 D.Cu2(OH)2CO3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(1)在298K時(shí),1molCH4在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水,放出熱量890.0 kJ。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                         ,F(xiàn)有CH4和CO的混合氣體0.75mol,完全燃燒后,生成CO2氣體和18克液態(tài)水,并放出515kJ熱量,則CH4和CO的物質(zhì)的量分別為             mol.
(2)利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池:用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液,多孔石墨做電極,在電極上分別通入甲烷和氧氣。通入甲烷氣體的電極應(yīng)為     極(填寫“正”或“負(fù)”),該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是      (填字母代號(hào))。
a. CH4—e- + 2O2 ="=" CO2 + 2H2O   
b. CH4—8e- + 10OH- ="=" CO32- + 7H2O
c. O2 + 2H2O + 4 e- ="=" 4OH-  
d. O2—4 e- + 4H+ ="=" 2H2O
(3)在如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置中,石墨棒上的電極反應(yīng)式為                ;如果起始時(shí)盛有1000mL pH=5的硫酸銅溶液(25℃,CuSO4足量),一段時(shí)間后溶液的pH變?yōu)?,此時(shí)可觀察到的現(xiàn)象是                     ;若要使溶液恢復(fù)到起始濃度(溫度不變,忽略溶液體積的變化),可向溶液中加入      (填物質(zhì)名稱),其質(zhì)量約為      。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(1)已知:①Fe(s)+1/2O2(g)=FeO(s)      △H1=-272.0KJ·mol-1
②2Al(s)+3/2(g)=Al2O3(s)    △H2=-1675.7KJ·mol-1
Al和FeO發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是__                                 __。
某同學(xué)認(rèn)為,鋁熱反應(yīng)可用于工業(yè)煉鐵,你的判斷是_   (填“能”或“不能”),你的理由                                                                          

(2)反應(yīng)物與生成物均為氣態(tài)的某可逆反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)歷程分別為A.B,如圖所示。①據(jù)圖判斷該反應(yīng)是  (填“吸”或“放” )熱反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,,升高溫度,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率將      (填“增大”、 “減小”或“不變”)。
②其中B歷程表明此反應(yīng)采用的條件為    
(填字母)。
A.升高溫度        B.增大反應(yīng)物的濃度
C.降低溫度        D.使用催化劑

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

到目前為止,由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑螂娔苋匀皇侨祟愂褂米钪饕哪茉础?br />(1)化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能(焓變,ΔH)與反應(yīng)物和生成物的鍵能(E)有關(guān)。
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-185kJ/mol
E(H-H)=436 kJ/mol,E(Cl-Cl)=247 kJ/mol
則E(H-Cl)=                                       ;
(2)已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25kJ/mol
3 Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19kJ/mol
請(qǐng)寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式:                           
最近,又有科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池,其效率更高。一個(gè)電極通入空氣,另一個(gè)電極通入汽油蒸汽。其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3(Y:釔)的ZrO2(Zr:鋯) 固體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油。
①電池的正極反應(yīng)式為                                               ____  ;
②放電時(shí)固體電解質(zhì)里的O2-離子的移動(dòng)方向是向       極移動(dòng)(填正或負(fù))。 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景.
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:

反應(yīng)I:  CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)       ΔH1
反應(yīng)II: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g)   ΔH2
①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是         (填“I”或“Ⅱ”).
②在其他條件不變得情況下,考察溫度對(duì)反應(yīng)II的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示
由圖中數(shù)據(jù)判斷  ΔH2        0 (填“>”,“=”或“<”).
③某溫度下,將2 mol CO2和6 mol H2充入2L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)II,達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO2)= 0.2 mol/L, 則此時(shí)容器中的壓強(qiáng)為原來(lái)的         
(2)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)  ΔH =-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)            ΔH =-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l)                  ΔH =-44.0 kJ/mol
請(qǐng)計(jì)算1 mol甲醇不完全燃燒生成1 mol一氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為               。
(3)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如圖所示的電池裝置.

①該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為                        
②此電池消耗甲醇1.6克時(shí),反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為                
③若以此燃料電池為鉛蓄電池充電,則應(yīng)將圖中右側(cè)電極連接蓄電池的       (填正極或負(fù)極)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

用“>”、“<”或“=”填空:
(1)同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),光照和點(diǎn)燃條件的ΔH(化學(xué)計(jì)量數(shù)相同)分別為ΔH1、ΔH2,ΔH1______ΔH2;
(2)相同條件下,2mol氫原子所具有的能量    1mol氫分子所具有的能量;
(3)已知常溫時(shí)紅磷比白磷穩(wěn)定,比較下列反應(yīng)中ΔH的大。害1_____ΔH2
①4P(白磷,s) +5O2(g)=2P2O5(s)  ΔH1,②4P(紅磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)  ΔH2;
(4)已知:101 kPa時(shí),2C(s) +O2(g)=2CO(g)  ΔH=-221kJ·mol-1,則碳的燃燒熱數(shù)值    110.5 kJ·mol-1
(5)已知:稀溶液中,H(aq)+OH (aq)=H2O(l)  ΔH=-57.3kJ/mol,則濃硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水,放出的熱量        57.3 kJ;
(6)可逆反應(yīng):aA(氣)+bB(氣)cC(氣)+dD(氣);ΔH=Q,根據(jù)圖回答:

P1 ______ P2;②(a+b)______(c+d);③t1℃______ t2℃。

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