【題目】利用反應NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) H=-Q kJ/mol(Q>0)可處理NO2、SO2等大氣污染物,具有十分重要的意義。完成下列填空:

(1)該反應中被氧化是元素是_________;寫出該反應的平衡常數(shù)表達式:K=_________。增大NO2濃度,平衡常數(shù)K_________。(增大、減小不變”)

(2)若上述反應在密閉容器中進行,能表明反應達到平衡狀態(tài)的是_________(選填編號)。

a. 混合氣體顏色保持不變 b. NO2NO的體積比保持不變

c. 每消耗1 mol SO2的同時生成1 mol SO3 d. 體系中氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變

(3)一定溫度下,在容積為V L的容器中發(fā)生上述反應,t min內(nèi),SO2的物質(zhì)的量下降了a mol,則這段時間內(nèi)v(NO2)=_________(用相關字母表示)。

(4)請寫出兩種能提高平衡轉化率的措施____________、______________。

(5)其他條件相同,催化劑不同時,上述反應中SO2的轉化率隨反應溫度的變化如圖。不考慮催化劑價格因素,生產(chǎn)中選擇Fe2O3作催化劑的主要原因是___________

【答案】S 不變 ab mol/(L·min) 增加NO2 移除SO3 300-420℃間,催化效率較高

【解析】

(1)根據(jù)氧化還原反應中所含元素化合價升高被氧化、化合價降低被還原分析判斷;利用化學反應的平衡常數(shù)的含義書寫;

(2)平衡標志是正|逆反應速率相同,各成分濃度保持不變分析;

(3)同一反應,不同反應物或生成物的速率之比等于化學計量數(shù)之比,且v=;

(4)可結合影響平衡的因素分析,通過改變影響平衡的條件,促進平衡正向移動,提高SO2的轉化率;

(5)根據(jù)催化劑的催化效率及催化劑達到最佳催化效率時的溫度分析。

(1)在該反應中,S元素化合價由反應前SO2中的+4價變?yōu)榉磻?/span>SO3中的+6價, S元素化合價升高,失去電子被氧化;此反應的平衡常數(shù)表達式:K=;化學平衡常數(shù)只與溫度有關,增大NO2的濃度,對化學平衡常數(shù)無影響,所以K值不變;

(2)a.平衡體系中只有NO2氣體是紅棕色氣體,混合氣體顏色保持不變,說明NO2濃度不變,反應達到平衡狀態(tài),a正確;

b.在反應過程中NO2NO的體積之比為變量,則當NO2NO的體積之比保持不變,能說明反應達到平衡狀態(tài),b正確;

c.每消耗1 mol SO2的同時生成1 molSO3,說明反應正向進行,不能證明反應達到平衡狀態(tài),c錯誤;

d.反應前后氣體的質(zhì)量不變,氣體的體積也不變,反應過程中體系的氣體密度始終不變,所以體系氣體密度不變不能證明反應達到平衡狀態(tài),d錯誤;

故合理選項是ab;

(3)一定溫度下,在容積為V L的容器中發(fā)生上述反應,t min內(nèi),SO2的物質(zhì)的量下降了a mol,則這段時間內(nèi)v(SO2)== mol/(L·min),根據(jù)在相同時間被反應速率比等于物質(zhì)的化學計量數(shù)的比,可知這段時間內(nèi)v(NO2)=v(SO2)= mol/(L·min);

(4)此反應的正反應為放熱反應,根據(jù)平衡移動原理,通入NO2、移走NOSO3、降低溫度或通入O2等均能促進平衡正向移動,達到提高SO2的轉化率目的;

(5)由圖示可知:Fe2O3300-420℃間,催化效率較高。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】. 已知,CO 的毒性表現(xiàn)在 CO 與血紅蛋白(Hb)結合成Hb·CO,使血紅蛋白失去輸送 O2功能。CO進入血液后有如下平衡:COHb·O2O2Hb·CO,已知在人體體溫 37℃下,該平衡常數(shù)為 220。試回答:

1)煤氣中毒病人,可以通過進入高壓氧艙的方法來救治,請用化學平衡的原理加以說明:______。

2)抽煙時,進入肺部的空氣中cCO)=10-6mol·L-1,cO2)=102mol·L-1,則cHb·CO)為cHb·O2)的___________倍。

3)已知當血液中cHb·CO/cHb·O2)的比值大于 0.02時,人的智力會很快受到損傷,為避免人的智力受到損傷,cO2)與cCO)的比值應大于_____

.在某一溫度條件下, Bodensteins 研究了反應:2HIgH2g I2g),氣體混合物中 HI 的物質(zhì)的量濃度xHI)(mol·L-1)與反應時間t的關系如下表:

t/min

0

20

40

60

80

120

第一次試驗

xHI

1

0.90

0.85

0.815

0.795

0.784

第二次試驗

xHI

0

0.60

0.73

0.773

0.780

0.784

4)根據(jù)上述實驗結果,該反應的平衡常數(shù)K的計算式為_________。

5)上述反應,正反應速率為v=kx2HI),逆反應速率為v=kxH2×xI2),其中k、k為速率常數(shù),則k_________(以Kk表示)。若k=0.002·min1,第一次實驗時,當t=20 min,v=___________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】I. 有機物A可由葡萄糖發(fā)酵得到,也可從酸牛奶中提取。純凈的A為無色液體,易溶于水。為研究A 的組成與結構,進行了如下實驗:

實驗步驟

解釋或實驗結論

①稱取9.0gA,升溫使其氣化,測其密度是相同條件下H245

試通過計算填空:(1A的相對分子質(zhì)量為________

②將此9.0gA在足量純O2中充分 燃燒,并使其產(chǎn)物依次緩緩通過濃硫酸、堿石灰,發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4g13.2g

2A的分子式為________

③又知A含有官能團—COOH、—OH,且A的核磁共振氫譜如圖:

3)綜上所述,A的結構簡式為________

II. 工業(yè)上常以A物質(zhì)為原料合成,該反應類型屬于______(填字母代號,下同)反應。

A 加聚 B 縮聚

III. 下列關于物質(zhì)的分離、提純實驗中的一些操作或做法,正確的是_______。

A 在組裝蒸騮裝置時,溫度計的水銀球應伸入液面下

B 96%的工業(yè)酒精制取無水乙醇時,先加入無水CuSO4,再過濾

C 在苯甲酸重結晶實驗中,粗苯甲酸加熱溶解后還要加入少量蒸餾水

D 在苯甲酸重結晶實驗中,待粗苯甲酸完全溶解后要冷卻到常溫再過濾

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知:在300K時,A(g)+B(g)2C(g)+D(s)的化學平衡常數(shù)K=4,在該溫度下,向1 L容器中加入1 mol A1 molB發(fā)生反應,下列敘述不能作為該反應達到平衡狀態(tài)的標志的是(

C的生成速率與C的消耗速率相等

②單位時間內(nèi)生成a mol A,同時消耗2a mol C

A、B、C的濃度不再變化

C的物質(zhì)的量不再變化

⑤混合氣體的總壓強不再變化

⑥混合氣體的密度不再變化

A.②⑤B.②④C.②③D.④⑥

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】將小塊生鐵分別置于少量的飽和食鹽水或稀醋酸溶液中,一定時間后可觀察到的現(xiàn)象是

A.B.C.D.

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】金屬鋁質(zhì)輕且有良好的防腐蝕性,在國防工業(yè)中有非常重要的作用。完成下列填空:

1)鋁原子核外電子云有___種不同的伸展方向,有___種不同運動狀態(tài)的電子。

2)鎵(Ga)與鋁同族。寫出鎵的氯化物和氨水反應的化學方程式___。

3)硅與鋁同周期。SiO2是硅酸鹽玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分,Na2CaSi6O14也可寫成氧化物形式___。盛放NaOH溶液的試劑瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸鹽而無法打開,發(fā)生反應的化學方程式為___。長石是鋁硅鹽酸,不同類長石其氧原子的物質(zhì)的量分數(shù)相同。由鈉長石化學式NaAlSi3O8可推知鈣長石的化學式為___。

4)用鋁和金屬氧化物反應制備金屬單質(zhì)是工業(yè)上常用的方法。如:2Al4BaO3Ba↑BaOAl2O3。常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性___(選填”“)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是___。

a.高溫時Al的活潑性大于Ba b.高溫有利于BaO分解

c.高溫時BaOAl2O3Al2O3穩(wěn)定 dBa的沸點比Al的低

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】25℃,幾種物質(zhì)的pH和濃度如下表所示;卮鹣铝袉栴}:

序號

溶液

氨水

氫氧化鈉溶液

醋酸

鹽酸

pH

11

11

3

3

濃度

c1

c2

c3

c4

(1)c1____(填“>”“<”“=”c2

(2)溶液中水的電離程度____(填“>”“<”“=”。

(3)分別加水稀釋10倍,稀釋后四種溶液的pH由大到小的順序為____(填序號)。

(4)①溶液與溶液等體積混合,溶液的pH____7(填“>”“<““=”),用溶液滴定溶液,滴定過程中不可能出現(xiàn)的結果是____。

A. c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)

B. c(NH4+)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)

C. c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)

D. c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)

E. c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)

(5)氫氧化銅懸濁液中有如下平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),常溫下,Ksp=c(Cu2+c2(OH-)=2×10-20。某硫酸銅溶液里c(Cu2+)=0.02 mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,應調(diào)整溶液使之pH>_____

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】甲醇廣泛用作燃料電池的燃料,可用天然氣來合成,已知:

2CH4(g)O2(g)===2CO(g)4H2(g) ΔH=-71 kJ/mol

CO(g)2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=-90.5 kJ/mol

CH4(g)2O2(g)===CO2(g)2H2O(l) ΔH=-890 kJ/mol

下列能得出的結論是(   )

A.反應②不需要加熱就能進行

B.CO(g)2H2(g)===CH3OH(g) ΔH>-90.5 kJ/mol

C.甲醇的燃燒熱ΔH=-764 kJ/mol

D.CO的燃燒熱ΔH=-283.0 kJ/mol,則H2的燃燒熱ΔH=-285.8 kJ/mol

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】一定條件下,在體積為10L的密閉容器中,1molA1molB進行反應:2A(g)+B(g)2C(g),達到平衡時生成0.6molC。下列說法正確的是(

A.當容器內(nèi)密度保持不變時,可以判斷反應已達到平衡

B.其他條件不變,將容器體積變?yōu)?/span>5L,C的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼?/span>2

C.達到平衡時,C的體積百分含量為0.353

D.其他條件不變,若增大壓強,則物質(zhì)A的轉化率減小

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