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(1)SO2的催化氧化是硫酸工业的主要反应之一。现有标准状态下22.4LSO2气...

(1)SO2的催化氧化是硫酸工业的主要反应之一。现有标准状态下22.4LSO2气体,在500℃、V2O5催化下转化为SO3,若SO2的转化率为50%,放出热量为QKJ,则该反应的热化学方程式为____________.

(2)已知在SO2催化氧化前后混合气体中各成分的体积分数如图,则SO2的转化率为_______________

(3)恒温、恒压下,在一个容积可变的密闭容器中发生:A(g)+ 2B(g)C(g);开始加入3molA和5molB,体系体积为V升,平衡时可生成amolC,同样条件下,要使平衡时生成C为3.5amol,则开始时除加入5.5molB还需加入___________molA和_________molC。

 

500 ℃ :2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-4Q kJ·mol-1 95.3% 4.5 6 【解析】(1). 现有标准状态下22.4LSO2气体,SO2的转化率为50%,放出热量为QkJ,2molSO2放出4QKJ,500 ℃ :2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-4Q kJ·mol-1 ; (2)设反应前总体积为100L,反应后体积为82L/84.8%=96.7L,SO3即转化的SO2为96.7×6.9%=6.67L,SO2的转化率6.67/7×100%=95.3%。 (3)要使平衡时生成C为3.5amol,则投料A相当于3mol×3.5=10.5mol,B为5mol×3.5=17.5mol,只加入5.5molB,则17.5mol―5.5mol=12mol,12molB需要加入6molC,再加入A为10.5mol-6mol=4.5mol。  
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考点分析:
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文献报道:利用氯化氢氧化反应一脱水耦合工艺,可用有机氯化工艺的副产品氯化氢为原料制备氯气,实现氯的循环利用,原理为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g).将HC1和O2分别以5种物质的量比:①1:1  ②2:1 ③4:1  ④6:1 ⑤8:1,向五个容积可变的容器中投料时,反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线如图.

请回答下列问题:

(1)可以判断该反应已经达到化学平衡的是__. (填字母).

A.密闭容器中总压强不变   B.密闭容器中混合气体的密度不变

C.v(HCl)=2v(Cl2)     D.密闭容器中氯气的体积分数不变

(2)d曲线对应的投料比是__(填比值,从题干中选择,下同).有机工业需要含O2量低的氧气和氯化氢混合气体,可控制n(HCl):n(O2)=_______制备.

(3)该反应的平衡常数表达式为________

(4)若按b曲线对应的投料比进行反应,且温度为415℃,反应达到平衡时Cl2的体积分数为_______

 

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工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入lmol CO23mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)     H = —49.0 kJ·mol-1

测得CO2CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v( H2 )= ________ ,CO2的转化率=________

(2)该反应的平衡常数表达式k=  __________

(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_________________ (填编号)。

A.将H2O(g)从体系中分离       B.充入He(g),使体系压强增大

C.升高温度                      D.再充入lmolCO23molH2

 

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向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下左图所示。右图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种条件,所用条件均不同。已知t3-t4阶段为使用催化剂。

(1)若t1=15s,则t0—t1阶段以C浓度变化表示的反应速率v(C)=_________________

(2)若t2—t3阶段,C的体积分数变小,此阶段v()_____________v()(填“>”“<”“=”)

(3)t4—t5阶段改变的条件为_________________,B的起始物质量为_________________

(4)t5—t6阶段容器内A的物质的量共减小0.03mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ,写出该反应的热化学方程式_________________

 

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某化学反应2AB+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0,反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:

根据上述数据,完成下列填空:

(1)在实验1,反应在1020分钟时间内平均速率为______mol/(L·min)。

(2)在实验2,A的初始浓度C2______mol/L。

(3)设实验3的反应速率为V3,实验1的反应速率为V1,则V3_____V1(填>、=、<),且C3_____1.0mol/L(填>、=、<)

(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是________反应(选填吸热、放热)。理由是__________

 

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如图所示,隔板固定不动,活塞可自由移动,M、N两个容器中均发生反应:N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)△H=﹣192kJ•mol1.向 M、N 中,都通入 xmol N2 ymol H2的混合气体,初始M、N容积相同,保持温度不变.下列说法正确的是                           (  )

A. x:y=1;2,则平衡时,M中的转化率:N2>H2

B. x:y=1:3,当M中放出热量172.8kJ时,N2的转化率为90%

C. x=1,y=3,则达到平衡时反应物的转化率N>M

D. 平衡时N2气体在两容器中体积分数可能相等

 

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