(20分)(1)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。

2SO2(氣)+ O2 (氣)2SO3(氣)△H<0。

根據(jù)化學平衡原理來確定的條件或措施有 (填序號)。

A 為提高SO2的轉(zhuǎn)化率,加入過量的空氣

B 含SO2的爐氣在進行氧化反應以前必須凈化,其目的就是為了除塵、以防催化劑中毒

C 使用作V2O5催化劑

D.反應條件不使用很高溫度

E.氧化反應在常壓下進行

(2)某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(P)的關系

如下圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題:

①將2 mol SO2和1 mol O2置于10L密閉容器中,反應達到平衡后,體系的總壓為0.10MpPa,該反應的平衡常數(shù)為 。

②平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。

(3)若實驗室在催化劑存在的條件下,向某密閉容器中充入1.6molSO2和0.8molO2,此時容器體積為100L,在溫度和壓強不變條件下反應達到平衡,SO3體積分數(shù)為0.50,SO2的轉(zhuǎn)化率為α。

①達平衡時混合氣體的體積為_________,α為_________;

②若保持溫度和壓強不變,平衡時再充入1 molSO3,則平衡時SO2體積分數(shù)為 ;

③若起始時充入x mol SO2、y molO2和z mol SO3,在,反應達平衡時,測得混合氣體的體積為120 L,SO3體積分數(shù)仍為0.5。則x、 y應滿足的關系式為 ,x、z應滿足的關系式為 。

④在同樣的溫度下,若條件為恒溫恒容(100L),在此容器中加入1.6molSO2和0.8molO2到達平衡時,SO2的轉(zhuǎn)化率_______α(填“大于”、“小于”或“等于”)

(4)硫酸工業(yè)的尾氣中含有少量的SO2,常用氨水吸收后在加硫酸,回收SO2同時得到化肥硫酸銨,硫酸銨溶液中各離子物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為 。

 

(20分,每空2分)(1)AD

(2)①800 ②=

(3) ①80L 60% ②1/3 ③x=2y,x+z=2.4 ④小于

(4)c(NH4+)>c(SO42-)> c(H+)> c(OH-)

【解析】

試題分析:(1)A、為提高SO2的轉(zhuǎn)化率,加入過量的空氣,氧氣濃度增大,平衡正向移動,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大,正確;B、含SO2的爐氣在進行氧化反應以前必須凈化,其目的就是為了除塵、以防催化劑中毒,是根據(jù)催化劑確定的,與化學平衡無關,錯誤;C、使用催化劑,不影響化學平衡的移動,與反應速率有關,與化學平衡無關,錯誤;D、反應條件不使用很高溫度,是因為該反應是放熱反應,溫度不高,有利于正反應正向進行,是根據(jù)化學平衡確定的,正確;E、氧化反應在常壓下進行,是因為此壓強下的二氧化硫的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,沒必要再增大壓強,不是由化學平衡確定的,錯誤,答案選AD;

(2)①體系總壓強是0.10MpPa時二氧化硫的轉(zhuǎn)化率是80%,則參加反應的二氧化硫為2mol×80%=1.6mol,則:

              2SO2(氣)+ O2 (氣)2SO3(氣)

開始(mol): 2         1            0

變化(mol): 1.6     0.8            1.6

平衡(mol): 0.4     0.2           1.6

所以平衡時濃度:c(SO2)=0.04mol/L,c(O2)=0.02mol/L,c(SO3)=0.16mol/L,故平衡常數(shù)k=0.162/0.042×0.02=800;

②該圖像是某溫度下的圖像,化學平衡常數(shù)只與溫度有關,溫度不變,平衡常數(shù)不變,所以平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)K(A)= K(B);

(3)①平衡時三氧化硫的體積分數(shù)也是物質(zhì)的量分數(shù),設消耗氧氣的物質(zhì)的量是xmol,則 

2SO2(氣)+ O2 (氣)2SO3(氣)

開始(mol): 1.6         0.8            0

變化(mol): 2x    x           2x

平衡(mol): 1.6-2x    0.8-x 2x

所以2x/(1.6-2x+0.8-x+2x)=0.5,解得x=0.48,則平衡時氣體的物質(zhì)的量是反應前的(1.6+0.8-0.48)/(1.6+0.8)=0.8,所以平衡時混合氣體的體積也是原來的0.8倍,即100L×0.8=80L;二氧化硫的轉(zhuǎn)化率α為2x/1.6×100%=60%;

②保持溫度和壓強不變,再充入1 molSO3,轉(zhuǎn)化為二氧化硫、氧氣的物質(zhì)的量之比仍是2:1,所以再達平衡時與原平衡是等效的,二氧化硫的體積分數(shù)與原平衡相同,都是(1.6-2x)/(1.6-2x+0.8-x+2x)=1/3;

③SO3體積分數(shù)仍為0.5,所以與原平衡是等效平衡,因為原平衡時二氧化硫、氧氣得物質(zhì)的量之比是2:1,且SO3轉(zhuǎn)化為二氧化硫、氧氣的物質(zhì)的量之比仍是2:1,所以x:y=2:1,即x=2y;將zmol的SO3轉(zhuǎn)化為二氧化硫的物質(zhì)的量是zmol,平衡時的體積是120L,是原平衡時體積80L的1.5倍,則二氧化硫、氧氣得起始物質(zhì)的量相當于是1.6mol、0.8mol的1.5倍,所以x+z=1.6×1.5=2.4;

④若條件為恒溫恒容(100L),在此容器中加入1.6molSO2和0.8molO2到達平衡時,與恒溫恒壓比壓強減小,平衡逆向移動,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率降低,所以SO2的轉(zhuǎn)化率小于α;

(4)硫酸銨溶液由于銨根離子的水解使溶液呈酸性,所以溶液中離子的濃度大小順序是c(NH4+)>c(SO42-)> c(H+)> c(OH-)。

考點:考查化學平衡的移動、平衡常數(shù)的計算,等效平衡的判斷與應用,離子濃度的比較

 

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A.氫原子獲得一個電子也能變成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

B.氫原子與氫離子都屬于氫元素,它們的化學性質(zhì)相同

C.氦元素原子最外層有2個電子,故其化學性質(zhì)穩(wěn)定

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A.m+n>p B.平衡向逆反應方向移動

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①正反應為放熱反應,②反應物總能量低于生成物總能量,③反應物的總鍵能小于生成物的總鍵能,④1molA與1molB充分反應后,能量變化為ΔE,⑤加入催化劑后,反應加快,ΔE減小,⑥反應達到平衡時,升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率增大,⑦升高溫度可增大正反應速率,降低逆反應速率,⑧E2是反應C(g)+D(g) A(g)+B(g)  的活化能,以上有關說法正確的是

A.⑤⑥⑦⑧ B.①②③④ C.①③⑤⑦ D.②⑥⑧

 

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A.②③⑤⑧ B.①④⑥⑧ C.②④⑤⑦ D.①③⑥⑦

 

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