【題目】研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

I.已知NO2g+SO2g SO3g+NOg

1一定條件下,將NO2SO2以體積比1:2置于恒容密閉容器中發(fā)生上述反應,下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________。

a.體系壓強保持不變 b.混合氣體顏色保持不變

cSO2NO2的體積比保持不變 d.每消耗1 mol SO3的同時生成1 molNO2

e.氣體密度保持不變

2若保持體積不變,升高溫度,體系顏色加深,則說明該反應的H________0”>””<””=”

II.對于反應2SO2g+O2g2SO3g;ΔH-196.6kJ/mol。

在一定溫度下,向一個容積不變的容器中,通入3mol SO22mol O2及固體催化劑,使之反應。平衡時容器內(nèi)氣體壓強為起始時的90%。此時

3加入3mol SO22mol O2發(fā)生反應,達到平衡時,放出的熱量為 。

4保持同一溫度,在相同的容器中,將起始物質(zhì)的量改為amol SO2bmol O2、cmol SO3g及固體催化劑,欲使起始時反應表現(xiàn)為向正反應方向進行,且平衡時SO3的體積分數(shù)為2/9,a的取值范圍是 。

5保持同一溫度,在相同容器中,將起始物質(zhì)的量改為3mol SO2、6mol O2、3mol SO3g及固體催化劑,則平衡_________移動。正向、不、逆向或無法確定是否

6SO2gO2g體系,時間t1達到平衡后,改變某一外界條件,反應速率v與時間t的關(guān)系如圖2所示,若不改變SO2gO2g的量,則圖中t4時引起平衡移動的條件可能是__________;圖中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段時間是____________。

7各階段平衡時對應的平衡常數(shù)如下表所示:

t1t2

t3t4

t5t6

t6t7

K1

K2

K3

K4

K1、K2、K3、K4之間的關(guān)系為__________________。

【答案】

1bc;2<;398.3kJ;

42a≤35;

6升溫;t3-t47k1=k2>k3=k4

【解析】

試題分析:I.1 a.無論是否達到平衡,體系壓強都保持不變,不能用于判斷是否達到平衡狀態(tài),故a錯誤;b.混合氣體顏色保持不變,說明濃度不變,達到平衡狀態(tài),故b正確;c開始時NO2SO2的體積比1:2,隨著反應的進行,NO2SO2的體積比發(fā)生變化,當SO2NO2的體積比保持不變時,說明達到了平衡狀態(tài),故c正確;d.物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比,則每消耗1mol SO3的同時生成1molNO2,不能判斷是否達到平衡狀態(tài),故d錯誤;e.該反應的反應物和生成物全部為氣體,容器內(nèi)氣體的質(zhì)量始終不變,容器的體積不變,則氣體密度始終保持不變,不能用于判斷是否達到平衡狀態(tài),故e錯誤;故選bc;

2若保持體積不變,升高溫度,體系顏色加深,說明平衡逆向移動,說明該反應的正反應為放熱反應,H0,故答案為:<;

II. 3由題意氣體壓強為起使時的90%,則反應后總的物質(zhì)的量為起使時的90%,平衡時總物質(zhì)的量為3mol+2mol×90%=4.5mol,則平衡時各組成物質(zhì)的量變化為:

2SO2+O22SO3 物質(zhì)的量減少△n

2 1 2 1

1mol 0.5mol 1mol 3mol+2mol-4.5mol=0.5mol

此時放出的熱量為196.6KJ×=98.3KJ,故答案為:98.3;

2原平衡時SO3的體積分數(shù)為=,將起始物質(zhì)的量改為amol SO2、bmol O2、cmol SO3g及固體催化劑,平衡時SO3的體積分數(shù)為,則與原平衡為等效平衡,則a+c=3 b+0.5c=2,由1計算可知,平衡時二氧化硫的物質(zhì)的量為3mol-1mol=2mol,欲使起始時反應表現(xiàn)為向正反應方向進行,則2a≤3,故答案為:2a≤3;

3由題意氣體壓強為起使時的90%,則反應后總的物質(zhì)的量為起使時的90%,平衡時總物質(zhì)的量為3mol+2mol×90%=4.5mol,則平衡時各組成物質(zhì)的量變化為:

2SO2+O22SO3

開始mol3 2 0

變化mol1 0.5 1

平衡mol2 1.5 1

假定體積為VL,則k==,將起始物質(zhì)的量改為3mol SO2、6mol O23mol SO3g及固體催化劑,此時的濃度商Qc==,等于平衡常數(shù),處于平衡狀態(tài),平衡不移動,故答案為:不;

6 t2t3段正逆速率都加快,且vv,平衡正向移動,t4t5段正逆速率都加快,且vv,平衡逆向移動,該反應為體積減小的放熱反應,若升高溫度,平衡逆向移動,若增大壓強,平衡正向移動,故t2t3段為增大壓強,t4t5段為升高溫度;t2t3段為增大壓強后,平衡正向移動,SO3的含量升高,至t3t4平衡時含量達最高,故答案為:升高溫度;t3t4 ;

7根據(jù)上述分析,t2t3段為增大壓強,t4t5段為升高溫度,t6t7段為為加入催化劑,平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān),該反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,K減小,因此k1=k2>k3=k4故答案為:k1=k2>k3=k4。

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(1)下列能判斷反應達到平衡狀態(tài)的是________

A.容器中壓強不變

B.混合氣體密度不變

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