工業(yè)上制取三氧化硫反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
2SO2(g)十O2(g) 2SO3(g) △H=-198kJ·mol-1
(1)能夠說明在恒溫恒容條件下,上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 (填序號(hào))。
A.每生成1mol SO3的同時(shí)生成0.5mol O2
B.容器中混合氣體的密度不變
C.SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比為2:1:2
D.容器中氣體總壓強(qiáng)不變
(2)400℃,1.01×105Pa下,上述反應(yīng)中n(SO3)和n(O2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是 (填序號(hào))。
A.點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大
B.點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.點(diǎn)d和點(diǎn)e處的n(O2)相同
D.500℃,1.01×105Pa下,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),n(SO3)比圖中e點(diǎn)的值大
(3)已知該反應(yīng)的K(400℃)=7200mol-1·L。在400℃時(shí),容積為1.0L的密閉容器中充入0.05mol SO2(g)和0.03mol O2(g),反應(yīng)一段時(shí)間后,有0.04mol SO3生成。此時(shí),該反應(yīng) (填“是”、“否”或“無法判斷”)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),理由是 。
(1)AD(2分)(2)AC(2分)
(3)否(2分),400℃時(shí),濃度熵Q=1600mol-1·L,而K(400℃)=7200mol-1·L,Q<K,反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài);(2分)
解析試題分析:(1)A、每生成1mol SO3的同時(shí)生成0.5mol O2,說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A正確;B、容器是恒容的,無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),混合物的質(zhì)量始終不變,容器的體積不變,導(dǎo)致密度始終不變,所以不是達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,故B錯(cuò)誤;C、SO2、O2與SO3的物質(zhì)的量之比為2:1:2,這與反應(yīng)的初始物質(zhì)的量以及反應(yīng)的轉(zhuǎn)化程度有關(guān),不能確定是否達(dá)到平衡,故C錯(cuò)誤;D、該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積改變的化學(xué)反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各物質(zhì)的量不變,導(dǎo)致容器中壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而改變,故D正確;故選:AD;
(2)A.反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越快,故a點(diǎn)時(shí)刻的正反應(yīng)速率比b點(diǎn)時(shí)刻的大,故A正確;B.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)未到達(dá)平衡狀態(tài),反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,故B錯(cuò)誤;C.d、e兩點(diǎn)處于平衡狀態(tài),溫度相同,C(O2)相等,n(O2)相同,故C正確;D.該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),平衡時(shí)三氧化硫的物質(zhì)的量減小,故D錯(cuò)誤;故答案為:AC;
(3) 2SO2(g)十O2(g)2SO3
起始(mol/L) 0.05 0.03 0
反應(yīng)(mol/L) 0.04 0.02 0.04
一段時(shí)間后(mol/L)0.01 0.01 0.04
400℃時(shí),濃度熵Q==1600mol-1·L>K(400℃)=7200mol-1·L,反應(yīng)沒有達(dá)到平衡。
考點(diǎn):考查化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡圖象。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)隨溫度變化如下表:
t/℃ | 700 | 800 | 850 | 1 000 | 1 200 |
K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
| A | B | C | D | E |
n(CO2) | 3 | 1 | 0 | 1 | 1 |
n(H2) | 2 | 1 | 0 | 1 | 2 |
n(CO) | 1 | 2 | 3 | 0.5 | 3 |
n(H2O) | 5 | 2 | 3 | 2 | 1 |
時(shí)間 /min | CO2 (mol·L-1) | H2 (mol·L-1) | CO (mol·L-1) | H2O (mol·L-1) |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題。
已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 9 | 1 |
| n(CO) | n(H2O) | n(H2) | n(CO2) |
A | 1 | 5 | 2 | 3 |
B | 2 | 2 | 1 | 1 |
C | 3 | 3 | 0 | 0 |
D | 0.5 | 2 | 1 | 1 |
E | 3 | 1 | 2 | 1 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
活性炭可處理大氣污染物NO。T℃時(shí),在1L密閉容器中加入NO氣體和炭粉,發(fā)生反應(yīng)生成兩種氣體A和B,測(cè)得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下:
| 活性炭/mol | NO/mol | A/mol | B/mol |
起始狀態(tài) | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
2 min時(shí) | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某研究小組對(duì)一元有機(jī)弱酸HA在溶劑苯和水的混合體系中的溶解程度進(jìn)行研究。在25℃時(shí),弱酸HA在水中部分電離,當(dāng)HA濃度為時(shí),其電離度為0.20(電離度=已電離的HA分子數(shù)/起始HA的總分子數(shù));在苯中部分發(fā)生雙聚,生成(HA)2。該平衡體系中,一元有機(jī)弱酸HA在溶劑苯(B)和水(W)中的分配系數(shù)為K,K=C(HA)B/C(HA)W=1.0,即達(dá)到平衡后,以分子形式存在的HA在苯和水兩種溶劑中的比例為1:1;其他信息如下:
25℃平衡體系 | 平衡常數(shù) | 焓變 | 起始總濃度 |
在水中,HA | |||
在苯中,2HA |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氨氣是重要化工產(chǎn)品之一。傳統(tǒng)的工業(yè)合成氨技術(shù)的反應(yīng)原理是:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。在500 ℃、20 MPa時(shí),將N2、H2置于一個(gè)固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)過程中各種物質(zhì)的量濃度變化如圖所示,回答下列問題:
(1)計(jì)算反應(yīng)在第一次平衡時(shí)的平衡常數(shù)K= 。(保留二位小數(shù))
(2)產(chǎn)物NH3在5~10 min、25~30min和45~50 min時(shí)平均反應(yīng)速率(平均反應(yīng)速率分別以v1、v2、v3表示)從大到小排列次序?yàn)?u> 。
(3)H2在三次平衡階段的平衡轉(zhuǎn)化率分別以α1、α2、α3表示,其中最小的是 。
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移動(dòng)的方向是____________,采取的措施是____________
(5)請(qǐng)?jiān)谙聢D中用實(shí)線表示25~60min 各階段化學(xué)平衡常數(shù)K的變化圖像。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
如圖所示,甲、乙之間的隔板K和活塞F都可左右移動(dòng),甲中充入2 mol SO2和1 mol O2,乙中充入2 mol SO3和1 mol He,此時(shí)K停在0處。在一定條件下發(fā)生可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后,再恢復(fù)至原溫度,回答下列問題:
(1)若固定隔板K,能表示甲容器中一定達(dá)到化學(xué)平衡的是
A.甲中氣體的總壓強(qiáng)不變 | B.各氣體的物質(zhì)的量濃度不變 |
C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變 | D.混合氣體的密度不變 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:
t℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
K | 64.0 | 50.7 | 42.9 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
對(duì)于A(g)+B(g) xC(g) ΔH 有:
(1)①圖表明P1 P2 ,且x的值為 ;
(2)②圖表明T1 T2 ,且ΔH 0;
(3)如果③圖R1,R2分別表示改變壓強(qiáng),則R1 R2 ,x的值為 ;
(4)如果③圖分別表示有無催化劑,則R1表示 催化劑。
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