【題目】NO2與SO2能發(fā)生反應(yīng):NO2+SO2SO3+NO,某研究小組對(duì)此進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究。

(1)已知:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=-113.0 kJ mol-1

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196. 6 kJ mol-1

則NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+N0(g) △H= ________.

(2)實(shí)驗(yàn)中,尾氣可以用堿溶液吸收。NaOH溶液吸收N02時(shí),發(fā)生的反應(yīng)為:

2NO2+2OH- =NO2- +NO3- +H2O,反應(yīng)中形成的化學(xué)鍵是________(填化學(xué)鍵的類(lèi)型);用NaOH溶液吸收少量SO2的離子方程式為_(kāi)___________。

(3)在固定體積的密閉容器中,使用某種催化劑,改變?cè)蠚馀浔萚n0(NO2) : n0 (SO2)] 進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)(各次實(shí)驗(yàn)的溫度可能相同,也可能不同),測(cè)定NO2的平衡轉(zhuǎn)化率[a(NO2)]。 部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:

①當(dāng)容器內(nèi)_______(填標(biāo)號(hào))不再隨時(shí)間的變化而改變時(shí),可以不斷反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。

a.氣體的壓強(qiáng)

b.氣體的平均摩爾質(zhì)量

c.氣體的密度

d.NO2的體積分?jǐn)?shù)

②如果要將圖中C點(diǎn)的平衡狀態(tài)改變?yōu)锽點(diǎn)的平衡狀態(tài),應(yīng)采取的措施是________。

③若A點(diǎn)對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,S02(g)的起始濃度為c0 molL-1 ,經(jīng)過(guò)t min達(dá)到平衡狀態(tài),該時(shí)段化學(xué)反應(yīng)速率(N02)= _________molL-1min -1.

④圖中C、D兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)溫度分別為T(mén)c和Td,通過(guò)計(jì)算判斷::Tc_____Td(填“>”、“=”或“<”)。

【答案】 -41.8kJ/mol

共價(jià)鍵 SO2+2OH-=SO32-+H2O

⑶①d 降低溫度 c0/5t =

【解析】(1)由①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H=-113.0kJmol-1,②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律可知,可得NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g),則△H==-41.8kJmol-1,即NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJmol-1;

(2)在離子反應(yīng)2NO2+2OH- =NO2- +NO3- +H2O中NO2分子內(nèi)的化學(xué)鍵存在鍵的斷裂和形成,生成NO3- 時(shí)形成了共價(jià)鍵;用NaOH溶液吸收少量SO2生成Na2SO3的離子方程式為SO2+2OH-=SO32-+H2O;

(3)①a.反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不變,體積不變,則氣體的壓強(qiáng)始終不變,無(wú)法判斷是平衡狀態(tài),故a錯(cuò)誤;b.氣體的總質(zhì)量和氣體總物質(zhì)的量始終不變,氣體的平均摩爾質(zhì)量始終是定值,無(wú)法判斷是平衡狀態(tài),故b錯(cuò)誤;c.氣體的總質(zhì)量和氣體的體積始終不變,則氣體的密度始終不變,無(wú)法判斷是平衡狀態(tài),故c錯(cuò)誤;d.NO2的體積分?jǐn)?shù)不再隨時(shí)間變化而變化,為平衡狀態(tài),故d正確;答案為d;

②在原料氣配比不變的情況下,欲將圖中C點(diǎn)的平衡狀態(tài)改變?yōu)锽點(diǎn)的平衡狀態(tài),NO2的轉(zhuǎn)化率增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),可采取降溫的措施來(lái)實(shí)施;

NO2+SO2SO3+NO

起始濃度(molL-1) 0.4c0 c0 0 0

變化濃度為 (molL-1) 0.4c0 ×0.5

經(jīng)過(guò)t min達(dá)到平衡狀態(tài),該時(shí)段化學(xué)反應(yīng)速率(NO2)= molL-1min -1=c0/5tmolL-1min -1;

③Tc點(diǎn) NO2+SO2SO3+NO

起始物質(zhì)的量(mol) n n 0 0

變化物質(zhì)的量 (mol) 0.5n 0.5n 0.5n 0.5n

平衡物質(zhì)的量 (mol) 0.5n 0.5n 0.5n 0.5n

此時(shí)平衡常數(shù)Kc==1;

Tc點(diǎn) NO2+SO2SO3+NO

起始物質(zhì)的量(mol) 3n 2n 0 0

變化物質(zhì)的量 (mol) 1.2n 1.2n 1.2n 1.2n

平衡物質(zhì)的量 (mol) 1.8n 0.8n 1.2n 1.2n

此時(shí)平衡常數(shù)Kd==1=Kc,因平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),則Tc=Td。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一定條件下,CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),設(shè)起始=Z,在恒壓下,平衡時(shí) (CH4)的體積分?jǐn)?shù)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.該反應(yīng)的焓變?chǔ)>0

B.圖中Z的大小為a>3>b

C.圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中=3

D.溫度不變時(shí),圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡在加壓后 (CH4)減小

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】以下能級(jí)符號(hào)正確的是:

A1p B2d C3f D4s

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述中正確的是

A. 等物質(zhì)的量的NaN3和Na2O2中所含陰離子數(shù)為3:2

B. 1L CO的質(zhì)量一定比1L O2的質(zhì)量小

C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將3.36 L Cl2通入1 L0.2 mol/L FeBr2溶液中,被氧化的Br數(shù)目為0.1NA

D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11 g由3H和16O組成的超重水中,中子數(shù)和電子數(shù)之和為10NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】NH3作為一種重要化工原料,被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國(guó)家863計(jì)劃。

(1)催化劑常具有較強(qiáng)的選擇性,即專(zhuān)一性。已知:

反應(yīng)I :4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H= -905.0 kJ·mol-1

反應(yīng) II : 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H= -1266.6 kJ·mol-1

寫(xiě)出NO分解生成N2與O2的熱化學(xué)方程式_____。

(2)在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3和O2,在某催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)I ,測(cè)得不同時(shí)間的NH3和O2,的濃度如下表:

時(shí)間(min)

0

5

10

15

20

25

c(NH3)/mol·L-1

1.00

0.36

0.12

0.08

0.072

0.072

c(O2)/mol L-1

2.00

1.20

0.90

0.85

0.84

0.84

則下列有關(guān)敘述中正確的是_____________。

A.使用催化劑時(shí),可降低該反應(yīng)的活化能,加快其反應(yīng)速率

B.若測(cè)得容器內(nèi)4v(NH3) =6v(H2O)時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡

C.當(dāng)容器內(nèi)=1時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡

D.前10分鐘內(nèi)的平均速率v( NO)=0.088 mol·L-1·min-1

(3)氨催化氧化時(shí)會(huì)發(fā)生上述兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)I、II。為分析某催化劑對(duì)該反應(yīng)的選擇性,在1L密閉容器中充入1 mol NH3和2mol O2,測(cè)得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如下圖:

①該催化劑在低溫時(shí)選擇反應(yīng)_______(填“ I ”或“ II”)。

52℃時(shí),4NH3+3O22N2+6H2O的平衡常數(shù)K=_______(不要求得出計(jì)算結(jié)果,只需列出數(shù)字計(jì)算式)。

C點(diǎn)比B點(diǎn)所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量少的主要原因________。

(4)制備催化劑時(shí)常產(chǎn)生一定的廢液,工業(yè)上常利用氫硫酸檢測(cè)和除去廢液中的Cu2+。

已知:25℃時(shí),K1(H2S) =1.3×10-7,K1(2S) =7.1×10-15,Ksp(CuS) =8.5×10-45

①在計(jì)算溶液中的離子濃度時(shí),涉及弱酸的電離通常要進(jìn)行近似處理。則0.lmol L-1

硫酸的pH≈______(取近似整數(shù))。

②某同學(xué)通過(guò)近似計(jì)算發(fā)現(xiàn)0.lmol L-1氫硫酸與0.0lmol L-1氫硫酸中的c(S2-)相等,而且等于_____mol·L-1

③已知,某廢液接近于中性,若加入適量的氫硫酸,當(dāng)廢液中c(Cu2+) >_____ mol·L-1(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),就會(huì)產(chǎn)生CuS沉淀。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列無(wú)機(jī)含氧酸分子中酸性最強(qiáng)的是( )

A. HNO3B. H2SO3C. H2CO3D. HClO4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】近段時(shí)間,霧霾籠罩中原大地,長(zhǎng)江南北,其中霧屬于下列分散系中的

A.溶液 B.懸濁液 C.乳濁液 D.膠體

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】德國(guó)化學(xué)家哈伯(F. Haber, 1868-1930)發(fā)明的合成氨技術(shù)使大氣中的氮?dú)庾兂闪松a(chǎn)氮肥的永不枯竭的廉價(jià)來(lái)源,從而使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依賴(lài)土壤的程度減弱,解決了地球上因糧食不足導(dǎo)致的饑餓和死亡問(wèn)題。因此這位解救世界糧食危機(jī)的化學(xué)天才獲得了 1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。現(xiàn)在我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制氨的過(guò)程,以探究外界條件對(duì)平衡的影響。

查閱資料,獲得以下鍵能數(shù)據(jù):

化學(xué)鍵

N≡N

H-H

N-H

鍵能/(kJ/mol)

946

436

391

(1)計(jì)算工業(yè)合成氨反應(yīng)的反應(yīng)熱:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=________ kJ/mol

(2)一定溫度下,向一個(gè)恒壓容器中充入N20.6mol,H2 0 .5mol,在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),達(dá)到平衡時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率為1/6,此時(shí)容器的體積為1L。

①該溫度時(shí)容器中平衡體系的平衡常數(shù)是______________。

②若保持平衡時(shí)的溫度和壓強(qiáng)不變,繼續(xù)向平衡體系中通入0.9mol N2,則平衡將____(填“正向”,“逆向”或“不”)移動(dòng)。

(3)在兩個(gè)壓強(qiáng)相等,溫度分別為T(mén)1和T2的容器中充入由1 mol N2和3 molH2組成的混合氣體,發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),平衡后改變?nèi)萜黧w積,容器內(nèi) N2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化如圖所示。據(jù)圖判斷下列說(shuō)法正確的是______________

a.A、 B、 C三點(diǎn)的平衡常數(shù)大小關(guān)系:KA<KB<KC

b.B點(diǎn)和C點(diǎn)的H2濃度大小關(guān)系:B<C

c.A點(diǎn)和B點(diǎn)混合氣體的密度大小關(guān)系:A<B

d.A點(diǎn)和C點(diǎn)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量大小關(guān)系:A>C

(4)合成氨工業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物CO2,工業(yè)上常用高濃度的K2CO3溶液吸收CO2,,得溶液X,再利用電解法K2CO3溶液再生,其裝置如圖所示:

①在陽(yáng)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括____________________和H++ HCO3-=H2O+CO2↑。

②簡(jiǎn)述CO32-在陰極區(qū)再生的原理________________。

③再生裝置中產(chǎn)生的CO2和H2在一定條件下反應(yīng)生成甲醇,工業(yè)上利用該反應(yīng)合成甲醇。

已知:25 ℃,101 KPa下:

2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) Δ H1=-484kJ/mol

2CH3OH(g)+3 O2(g)=2CO2 (g)+4H2O(g) Δ H2=-1352kJ/mol

寫(xiě)出CO2和H2生成1molCH3OH(g)的熱化學(xué)方程式______________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)有A、B兩份混合氣體,A是烯烴R與足量O2的混合氣體;B是烯烴R、炔烴Q與足量O2的混合氣體。取A、B各2.24L分別引燃,A充分燃燒后氣體總體積仍為2.24L,B充分燃燒后氣體總體積為2.34L(燃燒后的產(chǎn)物均為氣態(tài),其體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。通過(guò)計(jì)算,寫(xiě)出:

(1)烯烴R的分子式____________________。

(2)炔烴Q的分子式____________________。

(3)求2.24L B中烯烴R所允許的最大體積是_________L。

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