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精英家教网(1)在硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3是反应的关键,其反应的化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)?2SO2(g),反应混合体系SO3的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态),根据图示回答下列问题:
①反应2SO2(g)+O2(g)?2SO2(g)的△H
 
0(填“>”或“<”).若在恒温恒容条件下,上述反应达到平衡,再给该平衡体系中通入SO3气体,容器内的压强
 
(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡
 
移动(填“向正反应方何”、“逆反应方向’或“不”)若在恒温恒压条件下,上述反应达到平衡,再给该平衡体系中通入大量氮气后,体系重新达到平衡,此平衡与原平衡相比较,SO2的物质的量
 
(填“增大”、“减小”或“不变”),O2的物质的量浓度
 
(填“增大”、“减小”或“不变”).
②若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1K2  则K1
 
K2(填“>”、“<”或“=”),反应进行到D点状态时,V
 
V(填“>”、“<”或“=”)
③在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO2和0.10mol O2,在500℃开始反应,半分钟达到平衡,测得容器内含SO3 0.18mol,则v(O2)=
 
mol?L-1?min-1,若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2,平衡发生了移动,再次达到平衡后,
 
mol<n(SO3)<
 
mol.
(2)已知三种无色溶液:a.NaHCO3溶液,b.AlCl3溶液,c.NaAlO2溶液,它们两两反应均能生成Al(OH)3沉淀.请回答下列问题:
①两种溶液恰好完全反应,所得溶液中c(OH-)=
Kw
(Kw是水的离子积),则这两种溶液可为
 
(填字母).
②能体现出NaHCO3在反应中,HCO-3的水解程度小于电离程度的离于方程式为
 
分析:(1)①由图象可知反应混合体系SO3的百分含量随温度升高而减小,据此分析;压强随气体物质的量的增大而增大;根据浓度对平衡的影响分析;根据压强对平衡的影响分析;
②根据温度对平衡的影响分析K的大小;根据反应进行的程度分析;
③化学反应速率的定义求出氧气的速率;根据影响化学平衡的因素来判断平衡移动方向,利用极限法求出再次达平衡后n(SO3)的范围;
(2)①两种溶液恰好完全反应,所得溶液中c(OH-)=
Kw
,说明溶液为中性,依此判断;
②HCO-3的水解程度小于电离程度,则NaHCO3溶液中HCO-3电离生成CO32-,所以反应后会生成CO32-
解答:解:(1)①由图象可知反应混合体系SO3的百分含量随温度升高而减小,即升高温度平衡逆向移动,所以正方向为放热反应,△<0;压强随气体物质的量的增大而增大,通入SO3气体,气体总物质的量增大压强增大;若在恒温恒压条件下,上述反应达到平衡,再给该平衡体系中通入大量氮气后,由于压强不变,容器的体积增大,反应物所占分压减小,则平衡向逆方向移动,所以SO2的物质的量增大,O2的物质的量也增大,由于体积增大所以O2的物质的量浓度减小;
故答案为:<;增大;逆反应方向;增大;减小;
②由图象可知T1<T2,已知△<0,所以升高温度平衡逆向移动,K减小,即K1>K2;由图象可知反应进行到D点时为达到平衡状态,所以反应向正方向进行,
则V>V
故答案为:>;>;
③当生成0.18molSO3时,参加反应的氧气的物质的量为x,
2SO2(g)+O2(g)?2SO2(g),
          1        2
          x     0.18mol
 
1
2
=
x
0.18
  则x=0.09mol
v(O2)=
0.09mol
5L?0.5min
=0.036mol.L-1?min-1
继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2,容器内压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动;
用极限法求出n(SO3)的范围,
假设平衡不移动,此时n(SO3)=0.18×2=0.36mol,
假设0.40molSO2完全生成SO3,根据化学方程式2SO2+O2?2SO3 可知n(SO3)=0.4mol,
所以再次达到平衡时,0.36mol<n(SO3)<0.40mol;
故答案为:0.036;0.3  0.4;
(2)①两种溶液恰好完全反应,所得溶液中c(OH-)=
Kw
,即c(OH-)=c(H+),说明溶液为中性,NaHCO3溶液与AlCl3溶液反应生成为:3NaHCO3+AlCl3=Al(OH)3↓+3CO2↑+3NaCl,二氧化碳溶于水显弱酸性;NaHCO3溶液与NaAlO2溶液反应为:NaHCO3+NaAlO2+H2O=Al(OH)3↓+Na2CO3,溶液显碱性;AlCl3溶液与NaAlO2溶液反应为:3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl,溶液显中性,所以符合题意的溶液为b c;
故答案为:b c;
②HCO-3的水解程度小于电离程度,则NaHCO3溶液中HCO-3电离生成CO32-,所以反应后会生成CO32-;已知NaHCO3溶液与NaAlO2溶液反应为:NaHCO3+NaAlO2+H2O=Al(OH)3↓+Na2CO3,其离子方程式为HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-,则该反应能体现出NaHCO3在反应中HCO-3的水解程度小于电离程度,
故答案为:HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-
点评:本题考查了平衡移动及影响因素,平衡常数的应用,溶液中离子之间的反应等,题目涉及的内容较多,考查角度广,难度较大.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?松江区模拟)运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义.

(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态).根据图示回答下列问题:
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是
放热
放热
反应(填吸热或放热);若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡
向左
向左
移动(填“向左”、“向右”或“不”);②若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1
K2;若反应进行到状态D时,V
V(填“>”、“<”或“=”)
(2)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.
①如图是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学反应方程式:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1
.(热量Q的数值用含字母a、b的代数式表示)

(3)海水中含有大量的元素,常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在.在25°C下,向0.1mol?L-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol?L-1硝酸银溶液,有白色沉淀生成,向反应后的浊液中,继续加入0.1mol?L-1的NaI溶液,看到的现象是
白色沉淀转化为黄色沉淀
白色沉淀转化为黄色沉淀
,产生该现象的原因是(用离子方程式表示)
AgCl(s)+I-═AgI(s)+Cl-
AgCl(s)+I-═AgI(s)+Cl-

(25°C时AgCl和AgI的离子积常数KSP为:KSP[AgCl]=1.0×10-10 mol2?L-2,KSP[AgI]=1.5×10-16 mol2?L-2

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2013?淮南一模)从废钒催化剂(主要成分有V2O5,VOSO4,K2SO4,SiO2等)中回收V2O5的一种生产流程示意图如下,请回答下列问题:

(1)步骤①中废渣的主要成分是
SiO2
SiO2
,③中X试剂为
H2SO4
H2SO4
;(均填化学式)
(2)实验室中进行萃取分液操作时,注入萃取剂,充分振荡,将分液漏斗于铁圈上静置,当液体分层后,接下来的操作是
打开分液漏斗瓶塞(或瓶塞凹槽对准瓶口小孔);当分液面接近(或略超过)活塞处时关闭活塞;上层液体从分液漏斗上口倒入另一烧杯中
打开分液漏斗瓶塞(或瓶塞凹槽对准瓶口小孔);当分液面接近(或略超过)活塞处时关闭活塞;上层液体从分液漏斗上口倒入另一烧杯中

(3)②③的变化过程可简化为(下式R表示VO 2+,HA表示有机萃取剂)
R2(SO4n(水层)+2nHA(有机层)?2RAn(有机层)+nH2SO4(水层)
为提高②中萃取百分率,应采取的措施是
加入碱中和硫酸使平衡正移
加入碱中和硫酸使平衡正移

(4)请完成④中反应的离子方程式:
1
1
ClO3-+
6
6
VO2++
6
6
H-+=
6
6
VO3++
1Cl-
1Cl-
+
3H2O
3H2O

(5)25°C时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如表
pH 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1
钒沉淀率% 88.1 94.8 96.5 98.0 98.8 98.8 96.4 93.1 89.3
结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH值为
1.7-1.8
1.7-1.8

(6)该工艺流程中,可以循环利用的物质有
氨气 有机萃取剂
氨气 有机萃取剂

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科目:高中化学 来源: 题型:

运用化学反应原理研究二氧化硫的催化氧化反应有重要意义.

(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1示(曲线上任何一点都表示平衡状态).根据图示回答下列问题:
①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的△H
0(填“>”或“<”);
若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡
向逆方向
向逆方向
移动(填“向逆方向”、“向正方向”或“不”).
②若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1,K2,则K1
K2
反应进行到状态D时,v(正)
 v(逆)(填“>”、“<”或“=”).
(2)如图2所示,当关闭K时,向A中充入2mol SO2、1mol O2,向B中充入4mol SO2、2mol O2,起始时,V(A)=V(B)=a L.在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器中发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)达到平衡(Ⅰ)时,V(B)=0.7a L.请回答:
①B中X的转化率α(SO2B
0.9
0.9

②A中SO2和B中O2的物质的量比较:n(SO2A
n(O2B(选填:“>”、“<”或“=”);
③打开K,过一段时间重新达到平衡(图 2)时,B的体积为
0.05a L
0.05a L
(用含a的代数式表示,连通管中气体体积忽略不计.)

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年陕西省西安市高三第一次质检化学试卷(解析版) 题型:计算题

(1)在硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3是反应的关键,其反应的化学方程式为:,反应混合体系SO3的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态),根据图示回答下列问题:

①反应    0(填“>”或“<”)。若在恒温恒容条件下,上述反应达到平衡,再给该平衡体系中通入SO3气体,容器内的压强    (填“增大”、“减小”或“不变”),平衡    移动(填“向正反应方何”、“逆反应方向’或“不”)若在恒温恒压条件下,上述反应达到平衡,再给该平衡体系中通人大量氮气后,体系重新达到平衡,此平衡与原平衡相比较,SO2的物质的量  __(填“增大”、“减小”或“不变”),O2的物质的量浓度      (填“增大”、“减小”或“不变”)。

②若温度为T1、 T2,反应的平衡常数分别为K1K2  则K1     K2(填“>”、“<”或“=”),反应进行到D点状态时,V       V(填“>”、“<”或“=”)

③在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,在500℃开始反应,半分钟达到平衡,测得容器内含SO3 0.18 mol,则v(O2)=     mol·L-1·min-1,若继续通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,平衡发生了移动,再次达到平衡后,             mol<n(SO3)<     mol.

(2)已知三种无色溶液:a.NaHCO3溶液,b.AlCl3溶液,c.NaAlO2溶液,它们两两反应均能生成Al(OH)3沉淀。请回答下列问题:

①两种溶液恰好完全反应,所得溶液中c(OH)=是水的离子积),则这两种溶液可为      (填字母)。

②能体现出NaHCO3在反应中,HCO3的水解程度小于电离程度的离于方程式为           

 

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