【題目】二氧化硫和氮的氧化物是大氣的主要污染物,防止和治理其對(duì)環(huán)境的污染是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究?jī)?nèi)容之一.
(1)一定條件下,發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),向2L密閉容器中通入2mol SO2(g)、1mol O2(g)和0.2mol SO3(g),2min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得SO2的物質(zhì)的量為1mol,則該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K=;恒溫下,若往容器中再加入2mol SO2(g),則重新達(dá)到平衡時(shí)SO2的總轉(zhuǎn)化率 0%(填“>”、“<”或“=”).
(2)在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2NO22NO+O2△H>0,反應(yīng)過(guò)程中NO2的濃度隨時(shí)間變化的情況如圖所示.

請(qǐng)回答:
①依曲線A,反應(yīng)在前3min內(nèi)氧氣的平均反應(yīng)速率為
②若曲線A、B分別表示的是該反應(yīng)在某不同條件下的反應(yīng)情況,則此條件可能是(填“濃度”、“壓強(qiáng)”、“溫度”或“催化劑”).
(3)一定溫度下,在密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應(yīng):
①2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)
②2NO2(g)2NO(g)+O2(g)
若達(dá)平衡時(shí),c(NO2)=0.4molL1 , c(O2)=1.3molL1 , 則反應(yīng)②中NO2的轉(zhuǎn)化率為 , N2O5(g)的起始濃度應(yīng)不低于 molL1

【答案】
(1)5.76;<
(2)0.0117mol?L1?min1;溫度
(3)80%;1
【解析】解:(1)一定條件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),向2L密閉容器中通入2mol SO2(g)、1mol O2(g)和0.2mol SO3(g),2min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得SO2的物質(zhì)的量為1mol,則

2SO2(g)

+

O2(g)

2SO3(g)

起始量(mol/L)

1

0.5

0.1

變化量(mol/L)

0.5

0.25

0.5

平衡量(mol/L)

0.5

0.25

0.6

平衡常數(shù)K= = =5.76,
若往容器中再加入2mol SO2(g),平衡正向進(jìn)行,由于三氧化硫濃度比起始大,則重新達(dá)到平衡時(shí)SO2的總轉(zhuǎn)化率小于50%,
所以答案是:5.76;<;
(2.)①依曲線A,前3min內(nèi)NO2的平均反應(yīng)速率V= = mol/(Lmin)= mol/(Lmin),又因?yàn)樗俾手鹊扔谙禂?shù)之比,所以氧氣的平均反應(yīng)速率為 × mol/(Lmin)=0.0117mol/(Lmin),
所以答案是:0.0117 molL1min1;
②由圖象可知B狀態(tài)反應(yīng)較快,且A、B處于不同平衡狀態(tài),肯定不是催化劑的影響,如是壓強(qiáng)的影響,則增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則NO2的物質(zhì)的量應(yīng)增大,但B狀態(tài)NO2的物質(zhì)的量較少,應(yīng)是升高溫度的原因,該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則NO2的物質(zhì)的量減少,
所以答案是:溫度;(3)設(shè)出反應(yīng)①和反應(yīng)②產(chǎn)生的氧氣的濃度分別為XmolL1 , Y molL1 ,

2N2O5(g)

4NO2(g)

+

O2(g)

2X

4XmolL﹣1

XmolL﹣1

2NO2(g)

2NO(g)

+

O2(g)

2YmolL﹣1

YmolL﹣1

則建立關(guān)系:X+Y=1.3;4X﹣2Y=0.4;解得:X=0.5;Y=0.8;反應(yīng)②中NO2的轉(zhuǎn)化率為 ×100%=80%,由①反應(yīng)生成的O2的濃度為0.5 molL1 , 知N2O5的起始濃度應(yīng)大于1 molL1 , N2O5的起始濃度應(yīng)不低于1molL1 ,
所以答案是:80%;1.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷的相關(guān)知識(shí),掌握狀態(tài)判斷:①v(B)=v(B)②v(C):v(D)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體,且m+n≠x+y,壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定(m+n ≠ x+y)等,以及對(duì)化學(xué)平衡的計(jì)算的理解,了解反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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