【题目】t℃时,将2molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生如下反应:
2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g),△H=-196.6 kJ/mol.2 min时反应达到化学平衡,此时测得反应物O2还乘余0.8 mol,请填写下列空白:
(1)从反应开始到达化学平衡,生成SO3的平均反应速率为 ;平衡时SO2转化率为 。
(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号,下同) 。
A.溶器内压强不再发生变化
B.SO2的体积分数不再发生变化
C.容器内气体原子总数不再发生变化
D.相同时间内消耗2nmolSO2的同时消耗nmolO2
E.相同时间内消耗2nmolSO2的同时生成nmolO2
(3)反应达到化学平衡后,以下操作将引起平衡向正反方向移动并能提高SO2转化率的是 。
A.向容器中通入少量O2 B.向容器中通入少量SO2
C.使用催化剂 D.降低温度
E.向容器中通入少量氦气(已知:氦气和SO2、O2、SO3都不发生反应)
(4)t2℃时,若将物质的量之比n(SO2):n(O2)=1:1的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中,反应达到平衡时,混合气体体积减少了20%,SO2的转化率为 。
【答案】(1)0.1mol/(L·min),20%;(2)ABE ;(3)AD;(4)80%。
【解析】
试题分析:(1)根据化学反应速率的定义,v(O2)=(1-0.8)/(2×2)mol/(L·min)=0.05 mol/(L·min),根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(SO3)=2v(O2)=2×0.05mol/(L·min)=0.1mol/(L·min),消耗的SO2的物质的量为2×0.2mol=0.4mol,SO2的转化率=0.4/2×100%=20%;(2)A、反应前后气体系数之和不相等,因此压强不变说明反应达到平衡,故正确;B、根据化学平衡状态的定义,组分的浓度不再改变,说明反应达到平衡,故正确;C、化学反应遵循原子守恒,因此原子总数不变,不能说明反应达到平衡,故错误;D、两者都是向正反应方向进行,不能说明达到平衡,故错误;E、反应方向是一正一逆,且速率之比等于化学计量数之比,因此能够说明反应达到平衡,故正确;(3)A、通入少量氧气,增加反应物的浓度,平衡向正反应方向进行,且SO2的转化率提高,故正确;B、通入少量SO2,虽然平衡向正反应方向进行,但SO2总量增加,SO2的转化率降低,故错误;C、使用催化剂只加快反应速率,对化学平衡无影响,故错误;D、正反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向进行,SO2的转化率增大,故正确;E、恒容状态下,充入非反应气体,组分的浓度不变,化学平衡不移动,故错误;(4) 设SO2的物质的量为1mol,则O2的物质的量为1mol,等温等压下,体积之比等于物质的量之比,混合气体物质的量减少20%,因此混合气体物质的量减少2×20%mol=0.4mol,因此消耗SO2的物质的量为0.8mol,转化率为0.8/1×100%=80%。
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【题目】下列与金属腐蚀有关的说法正确的是
A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减小
C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大
D.图d中,Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
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【题目】下列离子方程式书写错误的是( )
A.铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2OH-===2AlO2-+H2↑
B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
C.NaAlO2溶液中通入少量的CO2:2AlO2-+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO32-
D.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2OH-===2AlO2-+H2O
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【题目】氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:
3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率V与时间t的关系如下图
(1)该反应的氧化剂是 ;
(2)若该反应已经达到平衡,体积不变时升高温度平衡逆向移动,则混合气体的密度 (填“变大”“变小”或“不变”),该反应热△H________0(填“>”“<”“=”);
(3)图中t4时引起平衡移动的条件可能是 ;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是 。
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【题目】 100℃时,将0.1 mol N2O4置于1 L密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色:N2O4(g) 2NO2 (g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是 ( )
A.N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1∶2
B.烧瓶内气体的颜色不再加深
C.烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化
D.烧瓶内气体的压强不再变化。
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【题目】用特殊方法把固体物质加工到纳米级(1~100nm,1nm=10-9m)的超细粉末粒子,然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的粒子直径和这种粒子具有相同数量级的是
A.溶液
B.悬浊液
C.乳浊液
D.胶体
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【题目】Na、Al、Fe是生活中常见的金属元素。
(1)工业上以铝土矿(主要成分Al2O3·3H2O)为原料生产铝,主要包括下列过程:
①将粉碎、筛选后的铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中;
②通入过量二氧化碳使①所得溶液中析出氢氧化铝固体;③使氢氧化铝脱水生成氧化铝;④电解熔融氧化铝生成铝。
写出②所涉及离子反应方程式: ,蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3,使SOCl2与Al2O3·6H2O混合并加热,可得到无水AlCl3,用化学方程式解释: 。
(2)铁在地壳中的含量约占5%左右。铁矿石的种类很多,重要的有磁铁矿石、赤铁矿石等。红热的铁能跟水蒸气反应,则其反应的化学方程式为 。生成的黑色物质溶于酸后,加入KSCN溶液,见不到血红色产生,其原因是 、 (用离子方程式解释)。工业炼铁常用赤铁矿与Al在高温下反应制备,写出该反应的方程式: 。
(3)钠的化合物中,其中纯碱显碱性的原因是 (用离子方程式解释),向饱和的纯碱溶液中通入过量的二氧化碳所产生现象 ,该物质是 。(写化学式)
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