黃鐵礦(主要成分為FeS2)是工業(yè)制取硫酸的重要原料,其燃燒產(chǎn)物為SO2和Fe2O3
(1)已知1g FeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量,則表示FeS2完全燃燒反應的熱化學方程式為:
______________________________________________________________。
(2)將0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容積為1L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)=0.040mol/L。則該條件下反應的平衡常數(shù)K的數(shù)值為___________,SO2的平衡轉化率為__________。
(3)當該反應處于平衡狀態(tài)時,欲使平衡向正反應方向移動且反應速率加快,下列措施可行的是      。(填字母)
A.向平衡混合物中充入ArB.向平衡混合物中充入O2
C.改變反應的催化劑D.降低反應的溫度
(4)反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  △H<0 , SO2的轉化率在起始溫度T1=673K下隨反應時間(t)的變化如下圖,其他條件不變,僅改變起始溫度為T2=723K,請在圖中畫出溫度T2下SO2的轉化率隨反應時間變化的預期結果示意圖。
(1)4FeS2(s)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)  △H=-3408kJ/mol    (2分)
(2)K=1.6×103(2分)  80% (2分)  (3)B(1分,多選不得分)  

試題分析:(1)FeS2完全燃燒燃燒的化學方程式是4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,由于1g FeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量,則4molFeS2完全燃燒放出的熱量是7.1kJ×120×4=3408kJ,所以該反應的熱化學方程式是4FeS2(s)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)  △H=-3408kJ/mol。
(2)              2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始濃度(mol/L)  0.050   0.030       0
轉化濃度(mol/L)  0.040   0.020       0.040
平衡濃度(mol/L)  0.010   0.010      0.040
所以該溫度下平衡常數(shù)K==1600
SO2的平衡轉化率=×100%=80%
(3)向平衡混合物中充入Ar,容器容積不變,濃度不變,反應速率和平衡狀態(tài)不變,A不正確;向平衡混合物中充入O2,增大反應物的濃度,反應速率增大,平衡向正反應方向移動,B正確;改變反應的催化劑平衡狀態(tài)不變,C不正確;降低反應的溫度,平衡向正反應方向移動,但反應速率降低,D不正確,答案選B。
(4)溫度高反應速率快,到達平衡的時間減少。由于正反應是放熱反應,所以溫度高不利于平衡向正反應方向進行,SO2的轉化率降低,因此正確的圖像是。
點評:該題是高考中的常見考點和題型,屬于中等難度試題的考查,試題綜合性強,側重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導與訓練,旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力,有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和發(fā)散思維能力,提升學生的學科素養(yǎng)。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

氨是一種重要的化工產(chǎn)品,是氮肥工業(yè)、有機合成工業(yè)以及制造硝酸、銨鹽和純堿的原料,也是一種常用的制冷劑。
(1) 實驗室制備氨氣的化學反應方程式為_________。
(2) 工業(yè)合成氨的反應方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H。下圖I是合成氨反應的能量與反應過程相關圖(未使用催化劑);圖D是合成気反應在2L容器中、相同投料情況下、其它條件都不變時,某一反應條件的改變對反應的影響圖。

下列說法正確的是_______。
A.ΔH=-92.4kJ/mol
B.使用催化劑會使E1的數(shù)值增大
C.為了提高轉化率,工業(yè)生產(chǎn)中反應的濃度越低越好
D.圖II是不同壓強下反應體系中氨的物質的量與反應時間關系圖,且PA<PB
E.圖II是不同溫度下反應體系中氨的物質的量與反應時間關系圖,且TA>TB;
F.該反應的平銜常數(shù)KA<KB
G.在曲線A條件下,反應從開始到平衡,消耗N2的平均速率為mol/(L·min)
(3) —定溫度下,向一個容積為2 L的密閉容器中通入2 mol N2和7 mol H2,達到平衡時測得容器的壓強為起始時的倍,則此溫度下的平衡常數(shù)為_______。在同一溫度,同一容器中,將起始物質改為amol N2  b molH2   c mol NH3 (a,b,c均不為零)欲使平衡混合物中各物質的質量與原平衡相同,則a,b,c滿足的關系為_____________(用含a,b,c的表達式表示),且欲使反應在起始時向逆反應方向進行,c的取值范圍是_______
(4)已知H2(g)的燃燒熱為285.8 kJ/mol,試寫出表示NH3(g)燃燒熱的熱化學反應方程式_____。以氨氣為燃料可以設計制氨燃料電池(電極材料均為惰性電極,KOH溶液作電解質溶液)該電池負極電極反應式為_______經(jīng)測定,該電作過程中每放出1molN2實際提供460kJ的電能,則該燃料電池的實際效率為_____(燃料電池的實標效率是指電池實際提供的電能占燃料電池反應所能釋放出的全部能量的百分數(shù))

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

研究NO2.SO2.CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)NO2可用水吸收,也可用NH3處理,也可用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)     △H=-1160 kJ·mol-1
若用標準狀況下2.24L CH4還原NO2至N2整個過程中轉移的電子總數(shù)為______(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示),放出的熱量為______kJ。 
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g)  ?H=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ?H=-113.0 kJ·mol-1
(。﹦t反應NO2(g)+SO2 (g) SO3(g)+NO(g)的?H=           kJ·mol-1
(ⅱ)一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應,下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是       
A.每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2     B.體系壓強保持不變
C.混合氣體顏色保持不變                   D. SO3和NO的體積比保持不變
(ⅲ)某溫度下,SO2的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如下圖(左)所示。
平衡狀態(tài)由A變到B時.平衡常數(shù)K(A)_______K(B)(填“>”.“<”或“=”)
   
(3)CO可用于合成甲醇,反應方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如上圖(右)所示。該反應?H      0(填“>”或“ <”)。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:計算題

乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料,工業(yè)生產(chǎn)乙醇的一種反應原理為:
2CO(g) + 4H2(g)CH3CH2OH(g) + H2O(g) △H =" —256.1" kJ·mol1
已知:CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g)   △H=" —41.2" kJ·mol1
(1)以CO2(g)與H2(g)為原料也可合成乙醇,其熱化學方程式如下:
2CO2(g) +6H2(g)CH3CH2OH(g) +3H2O(g)  △H =          
(2)汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領域的重要課題。
①某研究小組在實驗室以Ag– ZSM– 5為催化劑,測得NO轉化為N2的轉化率隨溫度變化情況如下圖。若不使用CO,溫度超過800℃,發(fā)現(xiàn)NO的轉化率降低,其可能的原因為        ;在n(NO)/n(C O)=1的條件下,應控制的最佳溫度在     左右。

②用活性炭還原法處理氮氧化物。有關反應為:C (s) +2NO2(g) N2 (g) + CO2 (g)。某研究小組向某密閉容器中加人足量的活性炭和NO,恒溫( T1℃)條件下反應,反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下:
      濃度/mol?L1
時間/min
NO
N2
CO2
0
1.00
0
0
20
0.40
0.30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
40
0.32
0.34
0.17
50
0.32
0.34
0.17
 
I.根據(jù)表中數(shù)據(jù),求反應開始至20min以v(NO)表示的反應速率為          (保留兩位有效數(shù)字),T1℃時該反應的平衡常數(shù)為          (保留兩位有效數(shù)字)。
II.30min后,改變某一條件,反應重新達到平衡,則改變的條件可能是           。下圖表示CO2的逆反應速率[v(CO2)]隨反應時間的變化關系圖。請在圖中畫出在30min改變上述條件時,在40min時刻再次達到平衡的變化曲線。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

工業(yè)上以NH3為原料經(jīng)過一系列反應可以得到HNO3。
(1)工業(yè)上NH3的催化氧化反應方程式為       ;為了盡可能多地實現(xiàn)的轉化,請你提出一條可行性建議      。
(2)將工業(yè)廢氣NO與CO混合,經(jīng)三元催化劑轉化器處理如下:2CO+2NO2CO2+N2。
已知:
CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=+180.0kJ·mol-1
三元催化劑轉化器中發(fā)生反應的熱化學方程式為         
為了測定在某種催化劑作用下的反應速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度部分數(shù)據(jù)記錄如下:
時間/s
0
2
3
4
c(NO)/mol·L-1
1.00×10-3
1.50×10-4
1.00×10-4
1.00×10-4
C(CO)/mol·L-1
 

2.70×10-3
 
   
①前2s內的平均反應速率v(CO)=     ;
②在該溫度下,反應的平衡常數(shù)K=       ;
③假設在密閉容器中發(fā)生上述反應,達到平衡時下列措施能提高CO轉化率的是    
A.選用更有效的催化劑   B.恒容下充入Ar
C.適當降低反應體系的溫度   D.縮小容器的體積

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

圖a是1 mol NO2和1 mol CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,圖b是反應中的CO和NO的濃度隨時間變化的示意圖。根據(jù)圖意回答下列問題:
        
a                                           b
(1)寫出NO2和CO反應的熱化學方程式        。
(2)從反應開始到平衡,用NO2濃度變化表示平均反應速率v(NO2)=       。
(3)此溫度下該反應的平衡常數(shù)K=       ;溫度降低,K       (填“變大”、“變小”或“不變”)
(4)若在溫度和容積相同的三個密閉容器中,按不同方式投入反應物,測得反應達到平衡吋的有關數(shù)據(jù)如下表:
容 器



反應物投入量
1 mol NO2
1 mol CO
2 mol NO
2 mol CO2
1 mol NO2、1 mol CO
1 mol NO、1 mol CO2
平衡時c(NO) /mol·L-1
1.5
3
m
能量變化
放出a kJ
吸收b kJ
放出c kJ
CO或NO的轉化率
α1
α2
α3
則:α12=       , a+b/2=        ,m=       

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

已知下列熱化學方程式:
Zn(s)+O2(g)=ZnO(s) △H =-351.1kJ·mol-1
Hg(l)+O2(g)=HgO(s) △H =-90.7 kJ·mol-1
由此可知反應Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的焓變?yōu)椋?nbsp;  )
A.-260.4 kJ·mol-1B.-441.8 kJ·mol-1
C.260.4 kJ·mol-1D.441.8 kJ·mol-1

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

已知化學反應N2+3H22NH3的能量變化如圖所示,

(1)1mol N 和3mol H 生成1mol NH3(g)是      能量的過程(填“吸收”或“釋放”)。
(2)N2(g)+H2(g) NH3(g ) △H=              ;
(3)N2(g)和H2生成NH3(1)的熱化學方程式為                                   

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

已知:(l) =H2O(g)   △H1=a kJ·
(2) =2H2O(g)  △H2=b kJ·
(3)=H2O(l)    △H3=c kJ·
(4) =2H2O(l)   △H4=d kJ·
下列關系式中正確的是
A.a(chǎn)<c <0B.b>d>0C.2a=b<0D.2c=d>0

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