【题目】工业制备硫酸的主要反应之一为SO2与O2反应生成SO3。请回答下列问题:
(1)SO2与O2反应生成SO3的反应过程的能量变化如图1所示。由图中曲线变化可知,该反应为___(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)其他条件不变时,不同温度下SO2的转化率随时间的变化情况如图2所示T1___(填“>”或“<”)T2。
(3)某次实验中,在容积为2L的恒温恒容密闭容器中通入2molSO2和bmolO2,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图3所示。
①甲为___(填化学式,下同),乙为___。
②SO2与O2生成SO3的反应是___反应。(填“可逆”或“不可逆”)
③10min时,v正(SO2) _______ v逆(SO2)。(填“>”、“<”或“=”)
④从反应开始到平衡,反应速率v(SO3)=___。
⑤当b=___时,O2与SO2的转化率相等。
⑥反应达到平衡时,SO2的转化率为___。
【答案】放热 > SO3 SO2 可逆 > 0.028molL-1min-1 1 70%
【解析】
(1)反应物的总能量大于生成物总能量,反应为放热反应;
(2)其他条件不变时,根据先拐先平,条件高,温度高,压强大,进行分析;
(3)①根据图像分析,随反应的进行,甲的物质的量增加,是生成物,乙的物质的量减少,是反应物;
②由图3可知:25min后,SO2和SO3的组成保持不变,达到平衡状态,反应物不能全部消耗完;
③10min时,反应向右进行,v正(SO2)>v逆(SO2);
④根据速率的计算公式进行计算;
⑤当SO2与O2的投料比等于方程式的计量数时,两种物质的转化率相等;
⑥根据转化率的计算公式进行计算。
(1)如图1所示:参加反应的SO2与O2总能量高于生成的SO3总能量,反应为放热反应;
故答案为:放热;
(2)其他条件不变时,不同温度下SO2的转化率随时间的变化情况如图2,T1反应速率快,先达到平衡,对应温度高,T1>T2;
故答案为:>;
(3)①随反应的进行,甲的物质的量增加,是生成物,甲为SO3,乙的物质的量减少,是反应物,乙为SO2;
故答案为:SO3;SO2;
②由图3可知:25min后,SO2和SO3的组成保持不变,达到平衡状态,SO2与O2生成SO3的反应是可逆反应;
故答案为:可逆;
③10min时,SO2有减少的趋势,消耗量多于生成的量,v正(SO2)>v逆(SO2);
故答案为:>;
④从反应开始到平衡,反应速率v(SO3)= =0.028molL-1min-1;
故答案为:0.028molL-1min-1;
⑤当SO2与O2的投料比等于方程式的计量数时,两种物质的转化率相等,即2oml:bmol=2:1,即当b=1时,O2与SO2的转化率相等;
故答案为:1;
⑥反应达到平衡时,SO2的转化率为70%;
故答案为:70%。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】世界某著名学术刊物介绍了一种新型中温全瓷铁空气电池,其结构如图所示。
下列有关该电池放电时的说法正确的是( )
A.a极发生氧化反应
B.正极的电极反应式为FeOx+2xe-=Fe+xO2-
C.若有22.4 L(标准状况)空气参与反应,则电路中有4 mol电子转移
D.铁表面发生的反应为xH2O(g)+Fe=FeOx+xH2
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】3mol A和2.5mol B混合于2L恒容的密闭容器中,保持温度不变发生的反应如下:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),反应5min达到平衡,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.1mol/(L·min),下列结论正确的是( )
A.A的平均反应速率为0.10mol/(L·s)
B.平衡时,B的转化率为20%
C.平衡时,C的浓度为0.125mol/L
D.平衡时,容器内压强为原来的0.8倍
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】我国科研人员采用新型锰催化体系,选择性实现了简单酮与亚胺的芳环惰性C-H的活化反应。利用该反应制备化合物J的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是______。F的化学名称是______。
(2)C和D生成E的化学方程式为_____________。
(3)G的结构简式为________。
(4)由D生成F,E和H生成J的反应类型分别是______、_____。
(5)芳香化合物K是E的同分异构体。若K能发生银镜反应,则K可能的结构有____种,其中核磁共振氢谱有四组峰的结构简式为______(任写一种)。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】元素周期表中短周期主族元素W、X、Y、Z,原予序数依次增大,W的液态单质应用于航天领域,是火箭起飞的重要燃料;X元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍;元素Y在自然界中只能以化合态存在,而且元素Y在组成海水盐类物质的所有元素中,质量分数为第二;Z元素原子在同周期中原子半径最小。下列说法错误的是( )
A.Z的单质与W、Y的单质都能反应,且反应中Z的单质都作氧化剂
B.X的单质与Y的单质在常温条件下反应生成化合物甲,用电子式表示甲的形成过程为:
C.Y与W可以形成原子个数比为1:1的化合物乙,且乙与水反应有气体产生
D.W与X形成的含有极性共价键的化合物不只有一种
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上用ClO2气体制NaClO2的工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是
A.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H+ +O2↑
C.工业上将ClO2气体制成NaCIO2固体,其主要目的是便于贮存和运输
D.通入的空气的目的是驱赶出ClO2,使其被吸收其充分吸收
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一氯甲烷的某些物理数据如下表:
在实验室里可用如图装置制备一氯甲烷:
制备装置的分液漏斗中盛有甲醇,烧瓶中盛有浓盐酸。
请填写下列空白:
(1)制备一氯甲烷的化学方程式是__________;该反应属于反应__________;
(2)装置e中可能发生反应的化学方程式是__________________;
(3)检验气体产物CH3Cl的方法是:在e的逸出口点燃CH3Cl气体,火焰呈蓝绿色(与其它烃的燃烧现象有明显区别,且生成物中有HCl),CH3Cl燃烧的化学方程式是____________;
(4)装置b的作用是________,某学生在关闭活塞x的情况下做此实验时发现,收集到一定体积的气体产物所消耗的甲醇和浓盐酸的量比理论计算的量多(装置的气密性没有问题),其原因是________,实验结束后,d中收集到的液体中含有___________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氢气既是一种清洁能源,又是一种化工原料,在国民经济中发挥着重要的作用。
(1)氢气是制备二甲醚的原料之一,可通过以下途径制取:
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H
Ⅱ.2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H
已知:①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=akJmol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=bkJmol-1
③CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) △H3=ckJmol-1
则反应Ⅱ的△H____kJmol-1
(2)氢气也可以和CO2在催化剂(如Cu/ZnO)作用下直接生成CH3OH,方程式如下CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),现将1molCO2(g)和3molH2(g)充入2L刚性容器中发生反应,相同时间段内测得CH3OH的体积分数φ (CH3OH)与温度(T)的关系如图所示:
①经过10min达到a点,此时CH3OH的体积分数为20%.则v(H2)=___(保留三位小数)。
②b点时,CH3OH的体积分数最大的原因是___。
③b点时,容器内平衡压强为 P0,CH3OH的体积分数为30%,则反应的平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)
④a点和b点的v逆,a__b(填“>”“<”或”=”)若在900K时,向此刚性容器中再充入等物质的量的CH3OH和H2O,达平衡后φ(CH3OH)___30%。
⑤在900K及以后,下列措施能提高甲醇产率的是____(填字母)
a.充入氦气 b.分离出H2O c.升温 d.改变催化剂
(3)H2还可以还原NO消除污染,反应为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g),该反应速率表达式v=kc2(NO)c(H2)(k是速率常数,只与温度有关),上述反应分两步进行:
i.2NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O2(g)△H1;ii.H2O2(g)+H2(g)2H2O(g)△H2化学总反应分多步进行,反应较慢的一步控制总反应速率,上述两步反应中,正反应的活化能较低的是___(填“i”或“ii”)
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某矿物样品(已经剔除其它杂质)含三种氧化物:Al2O3、Fe2O3、CuO,化学兴趣小组欲将三种金属化合物加以分离,最终制得相应的纯净化合物或溶液.实验方案大致如下:
(1)纯Fe2O3、CuO的颜色依次是___色、___色。
(2)写出滤液A的主要溶质成分:___。
(3)由滤液A制AlCl3溶液有①和②两种途径,②与①相比自有其合理之处,理由是:___。
(4)溶液E中含有三种阳离子.向E中分步滴加NaOH溶液,三种阳离子先后与OH﹣结合,其中列第二位的阳离子能使某种试剂变为血红色,这种试剂是___。若矿物样品的质量为m1,所得Fe(OH)3的质量为m2,则样品中Fe2O3的质量分数为___。若使Fe3+沉淀这一步加入的NaOH过量,该测定值将___(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(5)将Cu(OH)2溶于稀硫酸,然后制成胆矾晶体,必要的操作步骤依次包括蒸发浓缩、___、___、洗涤、自然干燥等。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com