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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...

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,SO2O2反应10 min后,若SO2SO3物质的量浓度分别为0.1 mol/L0.3 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.O20.2 mol/L     B.SO20.25 mol/L   C.SO30.4 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:___________

 

0.03mol/(L•min)75%ACB2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O 【解析】 (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0.3mol/L÷10min=0.03mol/(L·min);根据硫原子守恒可知SO2的转化率为。(2)A.增加O2的浓度能加快反应速率,A正确;B.降低体系温度减慢反应速率,B错误;C.使用催化剂能加快反应速率,C正确;D.反应是可逆反应,一定条件下达到反应限度时SO2不能全部转化为SO3,D错误,答案选AC;(3)A.O2为0.2 mol/L时需要消耗0.2mol/L的三氧化硫,由于是可逆反应,因此三氧化硫不可能完全转化,A错误;B.SO2为0.25 mol/L,需要消耗0.05mol/L三氧化硫,此时三氧化硫有剩余,B正确;C.SO3为0.4 mol/L时需要消耗0.2mol/L的二氧化硫,由于是可逆反应,因此二氧化硫不可能完全转化,C错误;D.根据硫原子守恒可知SO2、SO3的浓度之和是0.4mol/L,因此二者不可能均为0.15 mol/L,D错误,答案选B。(4)过量的氨水与SO2反应生成亚硫酸铵,反应的化学方程式为2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O。  
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一定条件下,在2 L密闭容器内,反应2NO2(g)N2O4(g)  ΔH=-180 kJ·mol1,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)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 molN2O4

b.容器内压强保持不变

c.v(NO2)=2v(N2O4)

d.容器内密度保持不变

(3)2 s内,该反应_______(“吸收放出”) _______热量。

 

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(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)ΔH________0(选填“>”“=”“<”)。

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“>”“=”“<”)。

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)CO2NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:

2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5 kJ/mol

NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5 kJ/mol

H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/mol

写出CO2NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式__________________

 

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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________(大于”、“小于等于”)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________(“>”、“<”“=”)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·mol1

H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44 kJ·mol1

2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ·mol1

SO3(g)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:

6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1

2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2

C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3

则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)ΔH________

 

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中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/LNaOH溶液50mL0.25mol/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 H2SO450mL 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)。

 

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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

 

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