【題目】硫酸是重要的化工材料,二氧化硫生成三氧化硫是工業(yè)制硫酸的重要反應之一。

(1)將0.050 mol SO2和0.030 mol O2放入容積為1 L的密閉容器中,反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定條件下達到平衡,測得c(SO3)=0.040 mol/L。

①從平衡角度分析采用過量O2的目的是________________________;

②計算該條件下反應的平衡常數(shù)K=________________________。

③已知:K(300℃)>K(350℃),該反應是________熱反應。若反應溫度升高,SO2的轉化率________ (填“增大”、“減小”或“不變”)。

(2)某溫度下,SO2的平衡轉化率()與體系總壓強(P)的關系如圖1所示。平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)K(A)_____K(B)(填“>”、“<”或“=”,下同)。

(3)如圖2所示,保持溫度不變,將2 mol SO2和1 mol O2加入甲容器中,將4 mol SO3加入乙容器中,隔板K不能移動。此時控制活塞P,使乙的容積為甲的2倍。

①若移動活塞P,使乙的容積和甲相等,達到新平衡時,SO3的體積分數(shù)甲______乙。

②若保持乙中壓強不變,向甲、乙容器中通入等質量的氦氣,達到新平衡時,SO3的體積分數(shù)甲_______乙。

【答案】 提高二氧化硫的轉化率 1600 放熱 減小 = < >

【解析】(1)①加入過量的氧氣的目的是使平衡正向移動,提高二氧化硫的轉化率。

2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)

起始: 0.05 0.03 0

反應: 0.04 0.02 0.04

平衡: 0.01 0.01 0.04

所以K=0.042/(0.042×0.01)=1600。

③K(300℃)>K(350℃),即溫度升高K值減小,所以該反應是放熱反應。放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,二氧化硫的轉化率減小。

(2)平衡常數(shù)只與溫度有關,所以平衡常數(shù)K(A)K(B)。

(3)①根據(jù)等效平衡原理,乙中加入4molSO3就相當于加入4molSO2和2molO2,移動活塞P,使乙的容積和甲相等,可以認為是甲、乙恒容且體積相等,即初始濃度乙是甲的2倍。恒容下,所有反應物同時同等比例增大濃度,體積分數(shù)的變化相當于未增加反應物,直接減小體積增大壓強。即從甲變?yōu)橐蚁喈斢谠龃髩簭。因為增大壓強,平衡正向移動,所以SO3的體積分數(shù)增大,即移動活塞P,使乙的容積和甲相等,達到新平衡時,SO3的體積分數(shù)甲<乙。

②第一次達平衡時,甲、乙中SO3的體積分數(shù)一定相等(乙的投料量是甲2倍,但是體積也是甲2倍),甲恒容,通入稀有氣體,平衡不移動。乙恒壓,通入稀有氣體,P向右移動,相當于增大體積減小壓強,平衡逆向移動,SO3的體積分數(shù)減小。因此,保持乙中壓強不變,向甲、乙容器中通入等質量的氦氣,達到新平衡時,SO3的體積分數(shù)甲乙。

練習冊系列答案
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【題目】CaH2常作為生氫劑,其中氫元素呈﹣1價,其化學方程式為CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2↑,其中水是(
A.還原劑
B.氧化劑
C.既是還原劑又是氧化劑
D.既不是氧化劑又不是還原劑

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【題目】氮的氧化物和硫的氧化物是導致酸雨的物質。

(1)形成酸雨的原理之一可簡單表示如圖:

請回答下列問題:

①酸雨的pH_____(填“>”、“<”或“=”)5.6;

②D物質的化學式為_____

③反應b的化學方程式為_____;

(2)在一定條件下氨氣亦可用來將氮氧化物轉化為無污染的物質.寫出氨氣和二氧化氮在一定條件下反應生成氮氣和水的化學方程式:____________________,反應中氧化劑是____

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A.(CH3)2CHCH(CH3)2

B.(CH3)3CCH2CH3

C.(CH3CH2)2CHCH3

D.(CH3)4C

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(1)反應消耗的H2SO4的物質的量是_____________生成SO2的體積為(標準狀況下)____________mL.

(2)若題干中濃硫酸的物質的量濃度為amol/L,投入足量的銅片加熱,充分反應后,被還原的硫酸的物質的量n(H2SO4____0.025amol(填“等于”、“大于”或“小于”).

(3)將題干中反應后的溶液稀釋到500mL,取出50mL,并向取出液中加入足量的BaCl2溶液,得到沉淀19.81g,則原濃硫酸的物質的量濃度為_____________

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【題目】25℃,0.1mol Na2CO3與鹽酸混合所得溶液的體積為1L溶液中部分微粒濃度與pH 的關系如圖所示。下列有關敘述正確的是

A. 隨溶液pH增大,c(CO32-)/c(HCO3-)的值先減小后增大

B. 25℃時,碳酸的第一步電離常數(shù)Ka1=10-6

C. pH=4 的溶液中:c(H2CO3)+ c(HCO3-)+ c(CO32-)=0.1mol/L

D. b點所示的溶液中:c(Na+)+c(H+)= 2c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-)

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【題目】硫酰氯(SO2Cl2) 和亞硫酰氯(SOCl2) 均是重要的化工試劑,遇水發(fā)生劇烈反應,常用作脫水劑。

已知:①SO2Cl2 (g)SO2(g)+Cl2(g) △H= +471.7kJ/mol; 平衡常數(shù)K1

②SO2(g) +Cl2(g) +SCl2(g)2SOCl2(g) △H=-477.3kJ/mol; 平衡常數(shù) K2

(1)反應2SOCl2(g)SO2Cl2(g)+SCl2(g)的平衡常數(shù)K=_____(用K1、K2表示) 該反應△H=_____kJ/mol。

(2)若在絕熱、恒容的密閉容器中,投入一定量的SO2Cl2(g)和SCl2(g),發(fā)生反應SO2Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g),下列示意圖能說明t1時刻反應達到平衡狀態(tài)的是____(填序號)。

(3)為研究不同條件對反應①的影響,在恒溫條件下,向2L恒容密閉容器中加入0.2molSO2Cl2,10min后反應①達到平衡。測得10min內v(SO2)= 8.0×10-3mo1·L-1·min-1,則平衡時SO2Cl2的轉化率α1=_______。若其它條件保持不變,反應①在恒壓條件下進行,平衡時SO2Cl2的轉化率α2_____α1(填“>”、“<”或“=”)。若要增大SO2Cl2的轉化率,可以采取的措施有______(列舉一種)。

(4)鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2) 電池是一種大容量電池,該電池用鋰與石墨作電極材料,電解質溶液是由四氯化鋁鋰(LiAlCl4) 溶解在亞硫酰氣(SOCl2)中形成的,其電池總反應方程式為:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S。

①寫出電池工作時正極的電極反應式_____________

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已知:HCl的沸點是—85.0℃,HF的沸點是19.5℃。

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(2)該流程需在無水條件下進行,第③步反應中PF5極易與水反應,其產(chǎn)物為兩種酸,寫出PF5與水反應的化學方程式:________________________________________

(3)第④步分離采用的方法是_______;第⑤步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是_____________

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