硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。而在硫酸的生产中,最关键的一步反应为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(1)一定条件下,SO2与O2反应10 min后,若SO2和SO3物质的量浓度分别为0.1 mol/L和0.3 mol/L,则10 min内生成SO3的化学反应速率为___________;SO2的转化率为___________。
(2)下列关于该反应的说法正确的是_________。
A.增加O2的浓度能加快反应速率 B.降低体系温度能加快反应速率
C.使用催化剂能加快反应速率 D.一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO3
(3)在反应过程中若某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是______。
A.O2为0.2 mol/L B.SO2为0.25 mol/L C.SO3为0.4 mol/L D.SO2、SO3均为0.15 mol/L
(4)工业制硫酸,用过量的氨水对SO2尾气处理,请写出相关的化学方程式:___________。
一定条件下,在2 L密闭容器内,反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-180 kJ·mol-1,n(NO2)随时间变化如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO2)/mol | 0.040 | 0.020 | 0.010 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
(1)用NO2表示0~2 s内该反应的平均速度___________.在第5 s时,NO2的转化率为_____。根据上表可以看出,随着反应进行,反应速率逐渐减小,其原因是_____________________。
(2)上述反应在第3 s后达到平衡,能说明该反应已达到平衡状态的是______。
a.单位时间内,消耗2 mol NO2的同时生成1 mol的N2O4
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO2)=2v正(N2O4)
d.容器内密度保持不变
(3)在2 s内,该反应_______(“吸收”或“放出”) _______热量。
(1)氢能源是绿色燃料,可以减少汽车尾气的排放,利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气:CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)。下图是该反应的能量变化图:
①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)的ΔH________0(选填“>”“=”或“<”)。
②图中途径(Ⅱ)的条件是__________________,途径(Ⅰ)的反应热________途径(Ⅱ)的反应热(选填“>”“=”或“<”)。
③在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________________________________。
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5 kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5 kJ/mol
③H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式__________________。
已知2 mol氢气燃烧生成液态水时放出572 kJ的热量,反应方程式是2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)。请回答下列问题:
(1)①该反应的生成物能量总和________(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。
②若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量________(填“>”、“<”或“=”)572 kJ。
(2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH1=-197 kJ·mol-1
H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44 kJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ·mol-1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是_________________。
(3)已知下列反应的热化学方程式:
①6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2
③C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为________。
中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题:
(1)从上图实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是_________,除此之外,装置中的一个明显错误是 ______________________。
(2)若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应与上述实验相比,所放出的热量_________________(填“相等”、“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热_________________(填“相等”“不相等”)。
(3)实验数据如下表:
①请填写下表中的空白:
温度 实验次数 | 起始温度t1℃ | 终止温度t2/℃ | 温度差平均值 (t2-t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 29.5 | ___________ |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 32.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.2 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 29.8 |
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH=__________ ( 取小数点后一位)。
一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(s) ΔH>0,若0~15 s内c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1,则下列说法正确的是 ( )
A. 0~15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.001 mol·L-1·s-1
B. c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反应时间小于10 s
C. 升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
D. 减小反应体系的体积,化学反应速率加快