【題目】將一定量的SO2和含0.7mol氧氣的空氣(忽略CO2)放入一固定體積的密閉容器中,550℃時,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):2SO2+O2 2SO3(正反應(yīng)放熱)。反應(yīng)達(dá)到平衡后,將容器中的混合氣體通過過量的NaOH溶液,氣體體積減少了21.28L;再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2 , 氣體的體積又減少了5.6L(以上氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。請回答下列問題(計算結(jié)果保留一位小數(shù)):
(1)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是。(填字母)
a.SO2和SO3濃度相等
b.SO2百分含量保持不變
c.容器中氣體的壓強(qiáng)不變
d.SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等
e.容器中混合氣體的密度保持不變
(2)欲提高SO2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是。(填字母)
a.向裝置中再充入N2 b.向裝置中再充入O2
c.改變反應(yīng)的催化劑 d.向裝置中再充入SO3
(3)求該反應(yīng)達(dá)到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率為(用百分?jǐn)?shù)表示)。
(4)若將平衡混合氣體的5%通入過量的Ba(OH)2溶液,生成沉淀。

【答案】
(1)bc
(2)b
(3)94.7%
(4)10.5g或0.045mol或BaSO4
【解析】(1)a.可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時SO2和SO3濃度不一定相等,與二氧化硫的起始濃度以及轉(zhuǎn)化率有關(guān),a不符合題意;
b.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,各物質(zhì)的百分含量不變,SO2百分含量保持不變,說明到達(dá)平衡狀態(tài),b符合題意;
c.隨反應(yīng)進(jìn)行氣體的物質(zhì)的量減小,恒溫恒容下,容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小,當(dāng)容器中氣體的壓強(qiáng)不變,說明到達(dá)平衡狀態(tài),c符合題意;
d.SO3的生成速率與SO2的消耗速率都表示正反應(yīng)速率,反應(yīng)始終二者都按1:1進(jìn)行,不能說明到達(dá)平衡狀態(tài),d不符合題意;
e.混合氣體的質(zhì)量不變,容器的體積不變,所以密度始終不變,不能說明到達(dá)平衡狀態(tài),e不符合題意;
(2)a.向裝置中再充入N2 , 反應(yīng)物和生成物的濃度不變,平衡不移動,所以不能提高轉(zhuǎn)化率,a不符合題意;
b.向裝置中再充入O2 , 氧氣濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,提高了二氧化硫的轉(zhuǎn)化率,b符合題意;
c.改變反應(yīng)的催化劑只改變反應(yīng)速率,不改變平衡,所以不能提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率,c不符合題意;
d.向裝置中再充入SO3 , 平衡向逆反應(yīng)方向移動,降低了二氧化硫的轉(zhuǎn)化率,d不符合題意;
(3)混合氣體通過過量NaOH溶液時,減少的氣體是二氧化硫和三氧化硫,所以三氧化硫和未參加反應(yīng)的二氧化硫的體積是21.28L,剩余氧氣的體積是5.6L,則參加反應(yīng)的氧氣的體積=0.7mol×22.4L/mol-5.6L=10.08L,根據(jù)二氧化硫、三氧化硫和氧氣的關(guān)系式知,參加氧化還原反應(yīng)的二氧化硫的體積=10.08L×2=20.16L,生成三氧化硫的體積=10.08L×2=20.16L,則未參加氧化還原反應(yīng)的二氧化硫的體積=21.28L-20.16L=1.12L,原來二氧化硫的體積=20.16L+1.12L=21.28L,所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率=20.16L/21.28L×100%=94.7%;
(4)依據(jù)(3)的計算可知混合氣體中生成三氧化硫氣體物質(zhì)的量為0.9mol,在給定的條件下,溶液呈強(qiáng)酸性,BaSO3不會沉淀。因此BaSO4的質(zhì)量=0.9mol×5%×233g/mol=10.5g。
故答案為:(1)bc;(2)b;(3)94.7%;(4)10.5g或0.045mol或BaSO4
(1)當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,則其正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)體系中各物理量保持不變,據(jù)此分析選項;
(2)欲提高SO2的轉(zhuǎn)化率,則應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動,結(jié)合平衡移動原理分析即可;
(3)平衡轉(zhuǎn)化率=平衡時參與反應(yīng)的量÷起始加入的量×100%,據(jù)此結(jié)合題干數(shù)據(jù),從三段式入手進(jìn)行計算;
(4)由平衡三段式的計算可知,反應(yīng)后混合氣體中含有SO2、SO3(0.9mol),且溶液顯酸性,因此形成的沉淀應(yīng)為BaSO4 , 結(jié)合反應(yīng)的方程式可計算出沉淀的量;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】蘋果酸廣泛存在于蘋果等水果的果肉中是一種常用的食品添加劑。經(jīng)測定,草果酸的相對分子質(zhì)量為134,所含各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(C)=35.82%,w(H)=4.48%、w(O)=59.70%。其中存在5種不同化學(xué)環(huán)境的H原子。以乙烯為原料人工合成草果酸的線路如圖所示

已知:①

請回答下列問題:

(1)蘋果酸的分子式為_______,B物質(zhì)的名稱為_______。F中含有的官能團(tuán)名稱是_______。

(2)G+B→H的反應(yīng)類型是____________。I 的結(jié)構(gòu)簡式為___________________。

(3)D→E反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________

(4)1mol蘋果酸能與________molNaHCO3完全反應(yīng),能與足量的Na反應(yīng)生成_______LH2(標(biāo)況下)。

(5)與蘋果酸含有相同種類和數(shù)量的官能團(tuán)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為_________;其所有同分異構(gòu)體在下列一種表征儀器中顯示的信號或數(shù)據(jù))完全相同,該儀器是__________填序號)。

a. 元素分析儀 b.紅外光譜儀 c. 質(zhì)譜儀 d.核磁共振儀

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】基于CaSO4為載氧體的天然氣燃燒是一種新型綠色的燃燒方式,CaSO4作為氧和熱量的有效載體,能夠高效低能耗地實現(xiàn)CO2的分離和捕獲其原理如下圖所示:

1已知在燃料反應(yīng)器中發(fā)生如下反應(yīng):

i.4CaSO4(s)+CH4(g)=4CaO(s)+CO2(g)+4SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=akJ/mol

ii.CaSO4(s)+CH4(g)=CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=bkJ/mol

ⅲ. CaS(s)+3CaSO4(s)= 4CaO(s)+4SO2(g) ΔH3=ckJ/mol

①燃料反應(yīng)器中主反應(yīng)為_________(“i”“ii”“!)。

②反應(yīng)iii的平衡常數(shù)Kp與溫度的關(guān)系如圖1,則a_______0(“ >”“ =““<” );720℃時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=________。

③下列措施可提高反應(yīng)ii中甲烷平衡轉(zhuǎn)化率的是_______

A.增加CaSO4固體的投入量 B.將水蒸氣冷凝

C.降溫 D.增大甲烷流量

2如圖2所示,該燃料反應(yīng)器最佳溫度范圍為850℃ -900℃之間,從化學(xué)反應(yīng)原理的角度說明原因:_______

3空氣反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為

CaS(s) +2O2(g)=CaSO4(s) ΔH4=dkJ/mol

①根據(jù)熱化學(xué)原理推測該反應(yīng)為__________反應(yīng)。

②在天然氣燃燒過程中,可循環(huán)利用的物質(zhì)為________。

4該原理總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1-丁醇和乙酸在濃硫酸作用下,通過酯化反應(yīng)制得乙酸丁酯,反應(yīng)溫度為115~125 ℃,反應(yīng)裝置如圖,下列對該實驗的描述錯誤的是( )

A. 不能用水浴加熱

B. 長玻璃管起冷凝回流作用

C. 提純乙酸丁酯需要經(jīng)過水、氫氧化鈉溶液洗滌

D. 圖中裝置不能較好的控制溫度為115~125 ℃

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】無水四氯化錫(SnCl4)常用作有機(jī)合成的氯化催化劑。實驗室可用熔融的錫(熔點231.9℃)與Cl2反應(yīng)制備SnCl4,裝置如圖所示;卮鹣铝袉栴}:

已知:①SnCl4在空氣中極易水解生成SnO2·хH2O

物質(zhì)

顏色、狀態(tài)

熔點/

沸點/

SnCl2

無色晶體

246

652

SnCl4

無色液體

33

114

1)儀器A的名稱是_______,其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________

2點燃酒精燈前需排盡裝置中的空氣,否則會發(fā)生副反應(yīng),化學(xué)方程式是______、_____

3)試劑 B、C依次為_______,試劑B的作用是______

4Cl2 和錫的反應(yīng)產(chǎn)物有SnCl4SnCl2,為防止產(chǎn)品中帶入 SnCl2,可采取的措施是_______、_______

5)碘氧化法滴定分析產(chǎn)品中2SnII)的含量。準(zhǔn)確稱取m g產(chǎn)品于錐形瓶中,用蒸餾水溶解,淀粉-KI溶液做指示劑,c mol·L1 碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗碘標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL,計算產(chǎn)品中SnII)的含量_______用含cm、V的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖是丁烷裂解的實驗流程:(提示:丁烷在一定條件下裂解的可能方程式為:C4H10C2H6+C2H4, C4H10 CH4+C3H6

連接好裝置后,需進(jìn)行的實驗操作有:

①給D、G裝置加熱;②檢查整套裝置的氣密性;③排出裝置中的空氣等

(1)這三步操作的先后順序依次是_______________________(填序號)

(2)寫出甲烷與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________

(3)若對E裝置中的混合物(溴水足量),再按以下流程實驗:

①分離操作的名稱分別是:________________,Na2SO3溶液的作用是(用離子方程式表示)________________________________________________________

②已知B的碳原子數(shù)大于A的碳原子數(shù),請寫出B的結(jié)構(gòu)簡式_____________________

(4)假定丁烷完全裂解,當(dāng)(E+F)裝置的總質(zhì)量比反應(yīng)前增加了0.7 g, G裝置的質(zhì)量減少了1.76 g,則丁烷的裂解產(chǎn)物中甲烷和乙烷的物質(zhì)的量之比 n(CH4): n(C2H6)=__________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示,與對應(yīng)的敘述相符的是

A. 圖甲表示反應(yīng):4CO(g) +2NO2(g)==N2(g) +4CO2(g) ΔH<0,在其他條件不變的情況下,改變起始物CO的物質(zhì)的量對此反應(yīng)平衡的影響,則有T1<T2,b點處NO2的轉(zhuǎn)化率最大

B. 圖乙表示某條件對2A(g) +B(g)==3C(g)的影響,乙一定使用了催化劑

C. 圖丙表示的某可逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),該圖表明催化劑能同時改變正逆反應(yīng)的活化能

D. 圖丁表示等量NO2在容積相同的恒容密閉容器中,不同溫度下分別發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g),相同時間后測得NO2含量的曲線,則該反應(yīng)的ΔH>0

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列四圖中,曲線變化情況與所給反應(yīng)(a、b、c、d均大于0)相對應(yīng)的是

A. A B. B C. C D. D.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表是元素周期表的一部分,根據(jù)表中給出的①—⑥六種元素,回答下列問題:

周期

I A

II A

III A

IV A

V A

VI A

VII A

0

2

3

(1)畫出元素④的原子結(jié)構(gòu)示意圖__________;

(2)元素①形成的最簡單有機(jī)物的化學(xué)式是__________

(3)表中所列元素中非金屬性最強(qiáng)的元素是__________(填元素符號)

(4)元素⑤形成的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式是__________;

(5)元素③和元素⑥形成的化合物的電子式是__________

(6)表中所列元素中金屬性最強(qiáng)的元素是__________(填元素符號)

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