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将0.050mol SO2和0.030mol O2放入容积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),△H=-196.64kJ/mol.
(1)若反应达到平衡后,c(SO3)=0.040mol/L,则该反应的平衡常数K=
 
,平衡时SO2的转化率为
 
,反应放出的热量为
 
.
(2)若反应达到平衡后,降低温度,则该反应的平衡常数
 
,SO2的转化率
 
,正反应速度
 
(以上均填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)600℃时,SO2与O2在密闭容器内反应的过程中SO2、O2和SO3的物质的量随时间的变化如图所示:据图回答:
①反应处于平衡状态的时间是
 
.
②反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是
 
(用文字表达).
③10min到15min的曲线变化的原因可能是
 
(填写编号).
a.加了催化剂b.缩小容器体积c.降低温度d.增加SO3的物质的量.
考点:化学平衡的计算,化学平衡的影响因素
专题:化学平衡专题
分析:(1)根据平衡后c(SO3)结合反应的方程式利用三段式法解答;
(2)该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,反应速率减小;
(3)①反应混合物各物质的物质的量不变化,说明反应处于平衡状态;
②由图可知,反应进行至20min时,平衡向正反应移动,瞬间只有氧气的浓度增大;
③由图可知,反应向正反应进行,10min到15min反应混合物单位时间内的变化量增大,说明反应速率增大,10min改变瞬间,各物质的物质的量不变.据此结合选项分析.
解答: 解:(1)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),
开始(mol/L)0.050    0.030     0
转化(mol/L)0.040    0.020     0.040
平衡(mol/L)0.010    0.010     0.040
该反应的平衡常数K=
(0.040)2
0.0102×0.010
=1.6×103(L/mol),
平衡时SO2的转化率为
0.040
0.050
×100%
=80%,
反应放出的热量为
0.04mol
2
×196.64kJ/mol=3.93kJ,
故答案为:1.6×103 L/mol; 80%; 3.93kJ;
(2)该反应正反应为放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,则平衡常数增大,二氧化硫转化率增大,降低温度反应速率减小,
故答案为:增大;增大;减小;
(3)①反应混合物各物质的物质的量不变化,说明反应处于平衡状态,由图可知在15-20min和25-30min出现水平直线,说明各组分的物质的量不变,反应处于平衡状态,
故答案为:15~20 min和25~30 min;
②图可知,反应进行至20min时,平衡向正反应移动,瞬间只有氧气的浓度增大,应是增大了氧气的浓度,
故答案为:增加了O2的量;
③10min到15min的曲线变化斜率增大,说明反应速率增大,
a.加了催化剂,增大反应速率,故a正确;
b.缩小容器体积,增大压强,增大反应速率,故b正确;
c.降低温度反应速率降低,故c错误;
d.10min改变瞬间,各物质的物质的量不变,不是增加SO3的物质的量,如增加SO3的物质的量,平衡向逆反应方向移动,则二氧化硫和氧气的浓度应增大,故d错误.
故答案为:ab.
点评:本题考查平衡常数、平衡移动、平衡影响元素、化学平衡图象等,难度中等,图象问题解题步骤:(1)看懂图象:①看面(即弄清纵坐标与横坐标的意义);②看线(即弄清线的走向和变化趋势);③看点(即弄清起点、拐点、交点、终点的意义);④看是否要作辅助线(如等温线、等压线);⑤看定量图象中有关量的多少.(2)联想规律:联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是(  )
A、Cu2+、Ba2+、Cl-、NO
 
-
3
B、K+、[Al(OH)4]-、Cl-、SO
 
2-
4
C、Ca2+、Mg2+、NO
 
-
3
、HCO
 
-
3
D、Na+、Cl-、Fe2+、SO
 
2-
4

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科目:高中化学 来源: 题型:

A、B、C、D、E、H、I均是由短周期元素组成的中学常见物质,B、D、E、G为单质,F是一种常见的金属氧化物.A为氯碱工业的产物之一,B元素是地壳中含量最高的金属元素,C是一种无色无味的液体,D是一种新型能源物质,这些物质的转化关系如下(反应条件已略去,反应物与生成物都已保留在图中).
请回答下列问题:
(1)A中所含化学键的名称为
 
;物质I的电子式为
 
.
(2)写出①的离子反应方程式
 
.
(3)若G为实验室中常用来催化乙醇氧化为乙醛的物质,则F为
 
(写化学式).
(4)若G为第四周期过渡元素,F与B的混合物常用于铁路上焊接铁轨.写出G与C在一定条件下反应的化学方程式
 
.
(5)①25℃时,pH均为10的A、H两瓶溶液中,由水电离出来的氢氧根离子浓度之比为
 
.
②氯碱工业中两种产物可同时与KI溶液反应制得一种化工原料,若消耗0.1mol KI转移电子的物质的量为0.6mol,则这三种物质间反应的离子方程式是
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

用NA表示阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是(  )
A、25℃1 L pH=13的Na2CO3溶液中,Na+数目为0.2NA
B、2g D2O中,含中子总数为NA
C、将H2O2溶液与酸性KMnO4溶液作用,若有1 molO2生成,转移电子数为4NA
D、标准状况下,22.4L甲苯中含有C-H键数目为8 NA

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科目:高中化学 来源: 题型:

硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下:
(1)以N2和H2为原料合成氨气.一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应.若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原来的
15
16
,则N2的转化率a1=
 
;若容器压强恒定,达到平衡状态时,N=的转化率为a2,则a2
 
a1(‘填“>”、“<”或“=”).
(2)用氨催化氧化法可生产硝酸,其生产过程可表示为:
4NH3+5O2
催化剂
.
△
 4NO+6H2O    4NO+3O2+2H2O=4HNO3
现以3.4吨液氨为原料来生产质量分数为50%的硝酸,理论上需要加水的质量为
 
吨.(假设生产过程中反应物和生成物均无损耗)
(3)硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2.若在标准状况下有NO、NO2的混合气体(不考虑N2O4)恰好与50mL 1. 0mol?L-1的Na2CO3溶液反应完全,且生成NaNO2和NaNO3的物质的量的比为4:1,则在混合气体中NO气体的体积分数为多少?(请写出计算过程)
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列叙述正确的是(  )
A、某溶液中所有离子的浓度大小排序是:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),则该溶液的溶质一定是CH3COONa和CH3COOH
B、CH3COOH与NaOH的混合溶液显碱性,则溶液中各离子浓度大小排序一定为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C、常温下,amol/L的CH3COOH溶液与b mol/L的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH=7,则一定有a=b
D、常温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH一定等于7

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科目:高中化学 来源: 题型:

如表是元素周期表的一部分.表中所列的字母分别代表一种化学元素

试回答下列问题:
(1)请写出元素O的基态原子电子排布式:
 
.
(2)d的氢化物的分子构型为
 
;中心原子的杂化形式为
 
;k在空气中燃烧产物的分子构型为
 
;中心原子的杂化形式为
 
;该分子是
 
(填“极性”或“非极性”)分子.
(3)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图所示,其中序号“8”代表
 
(填元素符
号);其中电负性最大的是
 
(填图中的序号).

(4)由j原子跟c原子以1:1相互交替结合而形成的晶体,晶型与晶体j相同.两者相比熔点更高的是
 
(填化学式),试从结构角度加以解释:
 
.
(5)i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示.

若已知i的原子半径为d,NA代表阿伏加德罗常数,i的相对原子质量为M,请回答:
①晶胞中i原子的配位数为
 
,一个晶胞中i原子的数目为
 
;
②该晶体的密度为
 
  (用字母表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:

镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸),下列说法正确的是(  )
A、电池总反应的离子方程式为:Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O
B、正极的电极反应为:H2O2+2H++2e-=2H2O
C、工作时,正极周围海水的pH减少
D、电池工作时,溶液中的H+向负极移动

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科目:高中化学 来源: 题型:

高铁酸钾(K2FeO4)易溶于水,具有强氧化性,是一种新型水处理剂.工业上常用如下方法制备高铁酸钾:以铁丝网为阳极电解NaOH溶液,然后在阳极液中加入50%的KOH溶液,充分反应后,过滤、用异丙醇洗涤、干燥,即可制得.
(1)高铁酸钾具有强氧化性的原因是
 
.
(2)用异丙醇代替水洗涤产品的好处是
 

(3)最近,工业上又用铁的氧化物代替铁丝网制备高铁酸盐,其优点是原料更价廉易得且可提高电能的使用效率.则用Fe203作阳极的电极反应式为
 
;若通过相同的电流,分别用铁丝网、Fe2O3作阳极制得的高铁酸钾的质量之比为
 
.
(4)若用一表面附有Fe3O4的铁丝网20.0g作阳极电解,当通过1.4mol电子时,铁丝网恰好电解完全.试计算此时生成高铁酸钾的质量.
 
.

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