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【題目】濃硫酸有許多重要的性質,工業(yè)上可以通過硫鐵礦(主要成分是FeS2)制取。

(1)硫原子核外電子占有______種能量不同的軌道。H2SO4屬于______晶體。

(2)非金屬性:S____O(選填“>”、“<”“=”)。試用一個實驗事實說明___________________。

(3)接觸法制硫酸工業(yè)中,其主要反應在450℃并有催化劑存在下進行:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+190kJ該反應的平衡常數表達式是K=_____________,該反應450℃時的平衡常數______500℃時的平衡常數(選填大于小于等于”)。

(4)在一個固定容積為10L的密閉容器中充入0.40mol SO20.20 O2,半分鐘后達到平衡,測得容器中含SO3 0.36mol,則v(SO2)=____mol··min;若繼續(xù)通入0.40mol SO20.20mol O2,則平衡______移動(選填向正反應方向向逆反應反向”)。

(5)該熱化學方程式的意義是______________________________________________。

【答案】5 分子 < 硫化氫水溶液露置于空氣中變渾濁等 大于 0.072 向正反應方向 450℃時,2mol氣態(tài)SO21mol氣態(tài)O2完成反應生成2mol氣態(tài)SO3時,放出190kJ熱量

【解析】

1)基態(tài)硫原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4,每個能級能量不同,因此硫原子核外電子占有5種能量不同的軌道;H2SO4屬于分子晶體;

2)同主族從上到下非金屬性減弱,即S的非金屬性弱于O,向氫硫酸溶液通入O2,溶液變渾濁,發(fā)生2H2SO2=2S↓+2H2O,說明S的非金屬性弱于O,或者硫單質在氧氣中燃燒,發(fā)生SO2=SO2,S為還原劑,O2為氧化劑,說明S的非金屬性弱于O;

3)根據平衡常數的定義,該反應平衡常數K=;化學平衡常數只受溫度的影響,該反應的正反應方向是放熱反應,升高溫度,平衡逆向進行,化學平衡常數減小,即450℃時的平衡常數大于500℃時的平衡常數;

4)生成SO3的物質的量為0.36mol,根據化學反應速率的數學表達式,v(SO3)==0.072mol/(L·min),根據化學反應速率之比等于化學計量數之比,v(SO2)=v(SO3)=0.072mol/(L·min);恒容狀態(tài)下,再充入0.40molSO20.20molO2,增加反應物濃度,平衡向正反應方向移動;

5)熱化學反應方程式的意義是450℃時,2mol氣態(tài)SO21mol氣態(tài)O2完成反應生成2mol氣態(tài)SO3時,放出190kJ熱量。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】H2S水溶液中存在電離平衡H2SH++HS-HS-H++S2-。若向H2S溶液中

A. 加水,平衡向右移動,溶液中氫離子濃度增大

B. 通入過量SO2氣體,平衡向左移動,溶液pH增大

C. 滴加新制氯水,平衡向左移動,溶液pH減小

D. 加入少量硫酸銅固體(忽略體積變化),溶液中所有離子濃度都減小

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知:N2(g)3H2(g)2NH3(g) H=-92.4 kJ·mol1。在恒容密閉容器內,投入2mol N26mol H2發(fā)生反應,當反應達到平衡狀態(tài)時,下列說法不正確的是

A. 當其他條件不變的情況下,升高溫度,原有的平衡被破壞,逆反應速率增大,正反應速率減小

B. 一定存在2vH2=3 vN2

C. 反應過程中可能放出92.4 kJ的熱量

D. 容器內混合氣體的平均相對分子質量不再發(fā)生變化時,說明反應達到平衡狀態(tài)

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【題目】一碳化學是指以研究分子中只含有一個碳原子的化合物(CO、CO2、CH3OH)為原料合成一系列化工產品的化學。

()工業(yè)上,在Cu2O/ZnO作催化劑的條件下發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH

(1)已知:CH3OH(l)=CH3OH (g) ΔH=+35.2 kJ·mol-1,根據下表:

物質

H2(g)

CO(g)

CH3OH(l)

燃燒熱/kJ·mol-1

-285.8

-283.0

-726.5

反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=_____ kJ·mol-1。

(2)2L恒容密閉容器中通入1molCO(g)2molH2(g),發(fā)生反應合成甲醇,反應過程中n(CH3OH)與時間(t)及溫度的關系如圖所示。在500℃恒壓條件下,請在圖中畫出反應體系中n(CH3OH)與時間(t)變化總趨勢圖________

()CO2H2在催化劑Cu/ZnO作用下可發(fā)生兩個平行反應:

反應ICO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1= -48.5kJ·mol-1

反應IICO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2= +41.2kJ·mol-1

(3)控制CO2H2初始投料比為1:3時,溫度對CO2平衡轉化率及甲醇和CO的產率的影響如圖所示:

①由圖可知溫度升高CO產率上升,其主要原因是_____。

②由圖可知獲取甲醇最適宜的溫度是_____

(4)控制CO2H2初始投料比為1:1.6,在300℃時,反應I已達到平衡狀態(tài),CO2的轉化率為50%,甲醇的選擇性為60%,此時容器體積為1.0L,若CO2初始加入量為2.0mol,則反應I的平衡常數是_____

()以甲醇為主要原料電化學合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]的反應原理如下:4CH3OH+2CO+O22(CH3O)2CO+2H2O

(5)由圖可知B極為電源_____(”)極,陽極電極反應式是_____。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】科學家研究出一種以天然氣為燃料的“燃燒前捕獲系統(tǒng)”,其簡單流程如圖所示部分(條件及物質未標出)。

(1)已知:CH4、CO、H2的燃燒熱分別為890.3 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1,則上述流程中第一步反應2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH= 。

(2)工業(yè)上可用H2和CO2制備甲醇,其反應為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),某溫度下,將1 mol CO2和3 mol H2充入體積不變的2 L密閉容器中,發(fā)生上述反應,測得不同時刻反應前后的壓強關系如下:

用H2 表示前2 h平均反應速率v(H2)= 。

該溫度下CO2的平衡轉化率為

(3)在300 、8 MPa下,將二氧化碳和氫氣按物質的量之比為13通入一密閉容器中發(fā)生(2)中反應,達到平衡時,測得二氧化碳的平衡轉化率為50%,則該反應條件下的平衡常數Kp= (用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數)。

(4)CO2經催化加氫可合成低碳烯烴:2CO2(g)+6H2(g)CH4(g)+4H2O(g) ΔH。在0.1 MPa時,按n(CO2)n(H2)=13投料,如圖所示為不同溫度(T)下,平衡時四種氣態(tài)物質的物質的量(n)關系:

該反應的ΔH 0(填“>”、“=”或“<”)。

曲線c表示的物質為 。

為提高H2的平衡轉化率,除改變溫度外,還可采取的措施是 ,用平衡移動原理說明理由

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,在某容積一定的密閉容器中,建立下列化學平衡:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。不能確定上述可逆反應在一定條件下已達到化學平衡狀態(tài)的是(  )

A. 體系的壓強不再發(fā)生變化

B. v(CO)=v(H2)

C. 1 mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H—O鍵

D. 生成n mol CO的同時消耗n mol H2O

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】溫度和壓強相同時,在體積相同的兩個密閉容器甲和乙,甲中充滿O2氣體,乙中充滿O2O3的混合氣體,下列說法正確的是

A. 兩容器中氣體的質量相等 B. 兩容器中氣體的分子數目相等

C. 兩容器中氣體的氧原子數目相等 D. 兩容器中氣體的密度相等

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】綠礬(FeSO4·7H2O)可作人體補血劑。某同學欲測定補血劑中鐵元素的含量,設計了如下實驗步驟:

請回答下列問題:

(1)步驟②加入過量H2O2的目的是______________________________

(2)步驟③加入了足量氨水,反應的離子方程式為__________________________

(3)步驟④中一系列處理的操作步驟:過濾、________、干燥、灼燒、冷卻、稱量。

(4)若實驗中鐵無損耗,則每片補血劑中含鐵元素的質量為__________g。

(5)另一位同學認為用酸性KMnO4溶液滴定也能進行鐵元素含量的測定,反應的離子方程式為:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。

①實驗前,首先要精確配制一定物質的量濃度的KMnO4溶液250mL,配制時需要的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、量筒、燒杯、膠頭滴管外,還需____________________

②上述實驗中的KMnO4溶液需要進行酸化處理,可用于酸化的酸的化學式為______。

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【題目】一定溫度時,向2.0 L恒容密閉容器中充入2 mol SO21 mol O2,發(fā)生反應:2SO2(g) O2(g)2SO3(g)。經過一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數據見下表:

t / s

0

t1

t2

t3

t4

n(SO3) / mol

0

08

14

1.8

1.8

下列說法正確的是

A.反應在前t1s 的平均速率v(O2) = 0.4/t1mol·L1·s1

B.保持其他條件不變,體積壓縮到1.0 L,平衡常數將增大

C.相同溫度下,起始時向容器中充入4 mol SO3,達到平衡時,SO3的轉化率大于10%

D.保持溫度不變,向該容器中再充入2 mol SO21 mol O2,反應達到新平衡時n(SO3)/n(O2)增大

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