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用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义(1)硫*生产过程中2SO2(g)+O2(g)⇌2SO...

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问题详情:

用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义(1)硫*生产过程中2SO2(g)+O2(g)⇌2SO...

用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义

(1)硫*生产过程中2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1所示,根据图1回答下列问题:

①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的△H  0(填“>”或“<”),

②一定条件下,将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应,能说明该反应已达到平衡的是  .

a.体系的密度不发生变化

b.SO2与SO3的体积比保持不变

c.体系中硫元素的质量百分含量不再变化

d.单位时间内转移4mol 电子,同时消耗2mol SO3

e.容器内的气体分子总数不再变化

(2)一定的条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g).图2表示在此反应过程中的能量的变化,图3表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线.图4表示在其他条件不变的情况下,改变起始物*气的物质的量对此反应平衡的影响.

①该反应的平衡常数表达式为  ,升高温度,平衡常数  (填“增大”或“减小”或“不变”).

②由图3信息,计算0~10min内该反应的平均速率v(H2)= ,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为  

③图4a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是  点,温度T1  T2(填“>”或“=”或“<”)

【回答】

【考点】物质的量或浓度随时间的变化曲线;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算.

【专题】化学平衡专题.

【分析】(1)①由图可知,温度越高SO3的含量越低,即升高温度平衡向逆反应移动;

②根据反应达到平衡状态时,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;

(2)①由图象1分析,反应是放热反应,依据化学方程式和平衡常数概念分析写出表达式;

②分析图象变化量,计算氮气的反应速率,结合反应速率之比等于系数之比计算得到*气速率,依据化学反应速率概念计算得到,缩体积,增大压强,平衡向正反应移动,改变瞬间n(N2)不变,达平衡是n(N2)减小;

③图3表示平衡时氨气含量与*气起始物质的量关系,曲线上各点都处于平衡状态,达平衡后,增大*气用量,氮气的转化率增大;

由图3可知,*气的起始物质的量相同时,温度T1平衡后,氨气的含量更高,该反应为放热反应,降低温度平衡向正反应移动,故温度T1<T2.

【解答】解:(1)①由图可知,温度越高SO3的含量越低,即升高温度平衡向逆反应移动,所以正反应是放热反应,△H<0,

故*为:<;

②2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),反应气体体积减小,气体质量不变,

a.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),反应气体体积减小,气体质量不变,体系的密度不发生变化,所以体系的密度不发生变化,不能说明反应达到平衡状态,故a错误;

b.SO2与SO3的体积比保持不变,反应达到平衡状态,故b正确;

c.2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),气体质量不变,S元素质量不变,体系中硫元素的质量百分含量不再变化,不能说明反应达到平衡状态,故c错误;

d.任何状态下,单位时间内转移4mol 电子,同时消耗2mol SO3,不能说明反应达到平衡状态,故d错误;

e.容器内的气体分子总数不再变化,说明各物质的浓度不变,说明反应达到平衡状态,故e正确.

故*为:be;

(2):①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),反应的平衡常数K=,图象1分析可知反应是放热反应,反应物能量高于生成物能量,温度升高平衡逆向进行,平衡常数减小,

故*为:K=;减小;

②图象分析2L的密闭容器中,V(N2)=V(H2)==0.015mol/(L•min),V(H2)=0.045mol/L•min;

从11min起其它条件不变,压缩容器的体积为1L,压强增大,平衡正向进行,瞬间氮气物质的量不变,随平衡正向进行,氮气物质的量减小,则n(N2)的变化曲线

d符合;

故*为:0.045mol/(L•min);d;

③图3表示平衡时氨气含量与*气起始物质的量关系,曲线上各点都处于平衡状态,故a、b、c都处于平衡状态,达平衡后,增大*气用量,氮气的转化率增大,故a、b、c三点中,c的氮气的转化率最高;

由图3可知,*气的起始物质的量相同时,温度T1平衡后,氨气的含量更高,该反应为放热反应,降低温度平衡向正反应移动,故温度T1<T2,温度越高化学平衡越低,故K1>K2;

故*为:c;<.

【点评】本题考查化学图象及化学平衡有关计算,为高频考点,题目难度中等,侧重考查学生分析计算能力,图象分析和平衡常数判断是解本题关键,试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力.

知识点:化学平衡单元测试

题型:填空题

TAG标签:#2SO #2SO2 #化学反应 #单质 #O2 #
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