“嫦娥奔月”是一个充满浪漫主义的中国神话故事。2007年10月24日我国“嫦娥一号”探月卫星由长三甲火箭送入预定的轨道。长三甲火箭第三级推进剂采用低温液氧/液氢。已知在298K时,2g氢气与氧气完全反应生成液态水放热285.8kJ,则此反应的热化学方程式为( )
A.2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) △H=-285.8KJ·mol-1
B.H2(g) + 1/2 O2(g) === H2O(l) △H=-285.8KJ·mol-1
C.2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) △H=+285.8KJ·mol-1
D.H2(g) + 1/2 O2(g) === H2O(g) △H=-285.8KJ·mol-1
(9分)某温度时,在2 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如下表所示。
(1)根据下表中数据,在下图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
t/min |
X/mol |
Y/mol |
Z/mol |
0 |
1.00 |
1.00 |
0.00 |
1 |
0.90 |
0.80 |
0.20 |
3 |
0.75 |
0.50 |
0.50 |
5 |
0.65 |
0.30 |
0.70 |
9 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
10 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
14 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
(2)体系中发生反应的化学方程式是___________________________________________;
(3)列式计算该反应在0~3 min时间内产物Z的平均反应速率:___________________;
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于 ;
(5)如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线1、2、3(如下图所示)则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是:1______________,2______________,3______________。
(12分)在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0
(1) 写出该反应的化学平衡常数表达式K=______ ____。降低温度,该反应K值___ ___,二氧化硫转化率______,化学反应速率___ ___。(以上均填“增大”“减小”或“不变”)
(2) 600 ℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示,反应处于平衡状态的时间是____ ____。
(3)据上图判断,反应进行至20 min时,曲线发生变化的原因是________________ ___________________ (用文字表达);10 min到15 min的曲线变化的原因可能是________(填写编号)。
a.加了催化剂 b.缩小容器体积
c.降低温度 d.增加SO3的物质的量
(4)已知在600℃时,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡常数K=19,若600℃时测得容器内c(SO2)=0.3mol/L,c(O2)=0.1mol/L,c(SO3)=0.4mol/L,在这种情况下,该反应是否处于平衡状态? (填“是”或“否”)。此时,化学反应速率是v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”),原因是 。
(8分)可逆反应 A(g) + 2B(g) 2C(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,若改变条件,将变化结果(“增大”、“减小”或“不变”)填入空格。
(1) 升高温度,B的转化率 ,v(正) ,v(逆) 。
(2) 保持温度和压强不变,加入惰性气体,则C的物质的量 ,A的转化率 。
(3) 保持温度和体积不变,加入惰性气体,A的转化率 。
(4) 若温度和体积不变,反应从开始到平衡,容器内气体的密度 ,压强 。
(11分)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 molSO3(g)的ΔH=-99 kJ/mol。
请回答下列问题:
(1) 图中A、C分别表示_____ ___、____ ____,E的大小对该反应的反应热有无影响?________.该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?________,理由是_____________________________。
(2) 图中ΔH=_____ ___kJ/mol.
(3) V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化.写出该催化循环机理的化学方程式:_____________________ __
_______________________________________________。
(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol/(L·min),则v(O2)=__________mol/(L·min)、v(SO3)=________ mol/(L·min).
(5) 已知单质硫的燃烧热为296 kJ/mol,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH= 。
灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室内存放,它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为ΔH=-2 180.9 J·mol-1,ΔS=-6.6 J·mol-1·K-1当ΔH-TΔS<0时能自发反应)
A.会变 B.不会变
C.不能确定 D.升高温度才会变