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研究CO、NO2、SO2等大气污染气体的处理具有重要意义.
(1)CO可用于合成甲醇,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).在一定条件下将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中发生反应,5分钟后测得c(CO)=0.2mol/L,计算此段时间的反应速率v(H2)=
 
 mol/(L?min).CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示.该反应△H
 
0(填“>”或“<”).实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此条件的理由是
 
.
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ?mol-1
2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ?mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g) 的△H=
 
kJ?mol-1.
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
 
(填序号).
a.体系压强保持不变                b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变         d.每消耗1mol NO2的同时生成1mol SO3
当测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,请列式计算反应NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)的平衡常数K.
考点:反应速率的定量表示方法,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡状态的判断,化学平衡的计算
专题:化学反应中的能量变化,化学平衡专题
分析:(1)计算CO浓度变化量,再根据v=
△c
△t
计算v(CO),利用速率之比等于化学计量数之比计算v(H2);图象可知,温度升高CO的转化率减小,说明温度升高平衡左移;根据压强对平衡的影响程度,以及生产成本考虑;
(2)根据盖斯定律将两个反应相加或相减以得到NO2(g)与SO2(g)生成SO3(g)和NO(g)的反应热,再书写热化学反应方程式;
达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量也不变;计算平衡时各物质的浓度,再计算平衡常数.
解答: 解:(1)CO浓度变化量为
2mol
2L
-0.2mol/L=0.8mol/L,故v(CO)=
0.8mol/L
5min
=0.16mol/(L?min),速率之比等于化学计量数之比,故v(H2)=2v(CO)=2×0.16mol/(L?min)=0.32mol/(L?min);图象可知,温度升高CO的转化率减小,说明温度升高平衡左移,所以正向是放热反应,即△H<0;由图象可知:在250℃、1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高.增加压强,CO的转化率提高不大,而生产成本却会显著增加,所以实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右;
故答案为:0.32;<;在250℃、1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高.增加压强,CO的转化率提高不大,而生产成本却会显著增加;
(2)(1)由①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ?mol-1,
②2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ?mol-1,
根据盖斯定律可知,
①-②
2
可得NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g),
则△H=
-196.6kJ/mol-(-113.0kJ/mol)
2
=-41.8kJ?mol-1;
a.无论是否达到平衡,体系压强都保持不变,不能用于判断是否达到平衡状态,故a错误;
b.混合气体颜色保持不变,说明浓度不变,达到平衡状态,故b正确;
c.SO3和NO的计量数之比为1:1,无论是否达到平衡,二者的体积比保持不变,不能判断是否达到平衡状态,故c错误;
d.物质的量之比等于化学计量数之比,则每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2,不能判断是否达到平衡状态,故d错误;
设起始时:c(NO2)为1mol/L,c(SO2)为2mol/L;平衡时:c(SO3)为xmol/L
                 NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)
起始浓度(mol/L):1        2
平衡浓度(mol/L):1-x      2-x       x       x
据题意:
1-x
2-x
=
1
6
   解得:x=0.8
则K=
c(SO3)?c(NO)
c(NO2)?c(SO2)
=
0.8×0.8
0.2×1.2
=
8
3
≈2.67;
故答案为:NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ?mol-1;b;2.67.
点评:本题考查了盖斯定律的应用、化学反应速率、化学平衡常数的计算、化学平衡的影响因素等,难度中等,侧重于学生综合运用化学知识的能力的考查.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)在25℃、101kPa下,1g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热55.6kJ.则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为
 
.
(2)下列说法正确的是(填序号):
 

A.相同温度下,0.1mol?L-1NH4Cl溶液中NH4+的浓度比0.1mol?L-1氨水中NH4+的浓度大;
B.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小;
C.电解饱和食盐水时,阳极得到氢氧化钠溶液和氢气;
D.对于Al(OH)3(s)?Al(OH)3(aq)?Al3+(aq)+3OH-(aq),前段为溶解平衡,后段是电离平衡;
E.除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀Mg2+比用CO32-效果好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的大.

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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、22.4LSO2与0.5molO2混合催化氧化,生成NA个SO3分子
B、1mol乙炔在空气中燃烧,一定生成2NA个CO2分子
C、1molCl2与1molCH4恰好完全反应,则转移的电子总数为2NA
D、
11g某硫化磷(如图)中含P-S键数目为0.45NA

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列粒子的中子数一定相同的是(  )
A、K和K+
B、40Ca和40Ca2+
C、14C和14N
D、18O和16O2-

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)有下列物质 ①Cu  ②液态SO2 ③CH3COOH ④NaHCO3 ⑤H2O⑥熔融NaCl ⑦BaSO4属于弱电解质的是
 
(填序号)
(2)常温下,0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中Na+、HCO3-、CO32-、OH-四种微粒的浓度由大到小的顺序为:
 
.NaHCO3水解的离子方程式.
(3)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如表:
实验编号 HA物质的量浓度(mol?L-1) NaOH物质的量浓度(mol?L-1) 混合溶液
的pH
a 0.1 0.1 pH=9
b c 0.2 pH=7
请回答:
①从a组情况分析,HA是强酸还是弱酸
 
.
②b组情况表明,c
 
0.2 (选填“大于”、“小于”或“等于”)混合溶液中离子浓度
c(A-)
 
c(Na+).(选填“大于”、“小于”或“等于”)
③a组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=
 
 mol?L-1.

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科目:高中化学 来源: 题型:

已知:X、Y、Z、W都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大.X的简单阴离子最外层有2个电子,Y原子最外层电子数是内层电子数的两倍,Z的原子序数是Y的两倍,在元素周期表中W元素位于第11列.
回答下列问题:
(1)Z原子核外有
 
种不同运动状态的电子.
(2)X、Y、Z、W中,在周期表中位于p区的元素是
 
(填元素符号).
(3)W原子基态电子排布式为
 
.
(4)Z以及与Z左右相邻的两种元素,这三种元素第一电离能由大到小的顺序是
 
(填元素符号,用“>”表示).
(5)Y2X4分子中,Y原子采取
 
杂化,推算Y2X4分子中σ键与π键数目之比为
 
.
(6)据报道,由Y、Z、W三种元素形成的一种晶体具有超导性,其晶体结构如图.晶体中与每个W原子距离最近的Y原子有
 
个.
(7)直接蒸干WCl2溶液得不到WCl2晶体,而是得到黑色固体,请你结合化学用语给出简要解释
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

如图为相互串联的甲、乙两电解池.试回答:
(1)若甲电解池利用电解原理在铁上镀铜,则A是
 
、
 
(填电极材料和电极名称),电极反应是
 
;B是(要求同A)
 
、
 
,电极反应是
 
,应选用的电解质溶液是
 
;乙电解池中若滴入少量酚酞试液,开始电解一段时间,铁极附近呈
 
色.
(2)若甲电解池阴极增重1.28g,乙电解池中剩余溶液仍为400mL,则电解后所得溶液中新生成溶质的物质的量浓度为
 
mol/L,溶液的pH等于
 
.
(3)若甲电解池以I=0.21A的电流电解60min后阴极增重0.25g,则此实验测得的阿伏加德罗常数NA为多少(已知电子电量e-=1.60×10-19C)?(简要写计算过程)

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列离子方程式书写正确的是(  )
A、用铂作电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2O
 通电 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-
B、用石墨电极电解氯化铜溶液:Cu2++2Cl-+2H2O
 通电 
.
 
Cu(OH)2↓+H2↑+Cl2↑
C、向Ca(HCO3)2溶液中滴加少量的NaOH溶液:Ca2++HC
O
-
3
+OH-═CaCO3↓+H2O
D、将少量氯气通入溴化亚铁溶液中:2Br-+Cl2═Br2+2Cl-

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