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将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一固定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量的NaOH溶液,气体体积减少了21.28L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。请回答下列问题(计算结果保留一位小数):

(1)判断该反应达到平衡状态的标志是      。(填字母)

a.SO2和SO3浓度相等

b.SO2百分含量保持不变

c.容器中气体的压强不变

d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等

e.容器中混合气体的密度保持不变

(2)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是          。(填字母)

a.向装置中再充入N2          b.向装置中再充入O2

c.改变反应的催化剂          d.向装置中再充入SO3

(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率为(用百分数表示)             

(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的Ba(OH)2溶液,生成沉淀         

 

(1)bc(2)b(3)94.7%(4)10.5g或0.045mol或BaSO4 【解析】 试题分析:(1)a.可逆反应到达平衡时SO2和SO3浓度不一定相等,与二氧化硫的起始浓度以及转化率有关,a错误;b.可逆反应达到平衡状态时,各物质的百分含量不变,SO2百分含量保持不变,说明到达平衡状态,b正确;c.随反应进行气体的物质的量减小,恒温恒容下,容器内气体压强减小,当容器中气体的压强不变,说明到达平衡状态,c正确;d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率都表示正反应速率,反应始终二者都按1:1进行,不能说明到达平衡状态,d错误;e.混合气体的质量不变,容器的体积不变,所以密度始终不变,不能说明到达平衡状态,e错误;答案选bc; (2)a.向装置中再充入N2,反应物和生成物的浓度不变,平衡不移动,所以不能提高转化率,a错误;b.向装置中再充入O2,氧气浓度增大,平衡向正反应方向移动,提高了二氧化硫的转化率,b正确;c.改变反应的催化剂只改变反应速率,不改变平衡,所以不能提高二氧化硫的转化率,c错误;d.向装置中再充入SO3,平衡向逆反应方向移动,降低了二氧化硫的转化率,d错误;答案选b; (3)混合气体通过过量NaOH溶液时,减少的气体是二氧化硫和三氧化硫,所以三氧化硫和未参加反应的二氧化硫的体积是21.28L,剩余氧气的体积是5.6L,则参加反应的氧气的体积=0.7mol×22.4L/mol-5.6L=10.08L,根据二氧化硫、三氧化硫和氧气的关系式知,参加氧化还原反应的二氧化硫的体积=10.08L×2=20.16L,生成三氧化硫的体积=10.08L×2=20.16L,则未参加氧化还原反应的二氧化硫的体积=21.28L-20.16L=1.12L,原来二氧化硫的体积=20.16L+1.12L=21.28L,所以二氧化硫的转化率=20.16L/21.28L×100%=94.7%; (4)依据(3)的计算可知混合气体中生成三氧化硫气体物质的量为0.9mol,在给定的条件下,溶液呈强酸性,BaSO3不会沉淀。因此BaSO4的质量=0.9mol×5%×233g/mol=10.5g。 【考点定位】本题考查平衡状态的判断、影响化学平衡的因素等知识点 【名师点晴】该题的难点是平衡状态判断,掌握平衡状态的含义是解答的关键,在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。对于反应前后气体的计量数之和不相等的可逆反应来说,可从浓度、温度、颜色、压强、百分含量等角度判断是否达到平衡状态。  
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随着世界工业经济的发展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。

(1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应,则其化学方程式可以是         

(2)把煤作为燃料可通过下列两种途径:

途径I:C(s)+O2(g)=CO2(g)  △H1<0

途径II:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2>0

燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  △H3<0 

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H4<0 

则途径I放出的热量            (填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量;△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是           

(3)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用如下方法合成甲醇:

方法一  CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 方法二  CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

在25℃、101kPa下,1 克甲醇完全燃料放热22.68kJ,写出甲醇燃烧热的热化学方程式          

(4)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:

TiO2(金红石)+2C+2Cl2TiCl4+2CO

已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)  △H=―393.5kJ·mol―1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)    △H=―566kJ·mol―1

TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl(s)+O2(g)  △H=+141kJ·mol―1

TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)△H=                     

(5)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如

6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)  △H=―235.8kJ·mol―1

已知:2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)  △H=+62.2kJ·mol―1

则O3转化为O2的热化学方程式为           

 

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自来水厂生产自来水时,需要用到净水剂,对水进行消毒杀菌处理。

(1)漂白粉是常用的一种消毒剂,制备过程的化学方程式为            。漂白粉不能与家庭中常用的洁厕剂(一种酸性液体,主要含HCl)混合使用,否则容易造成人体中毒,其原因是(用有关的离子方程式表示)         

(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型多功能水处理剂。工业上有多种方法制备高铁酸钾,其中一种方法是在氢氧化钾溶液中用次氯酸钠氧化氢氧化铁。该反应可用离子方程式表示为         

(3)用高铁酸钾和锌制成的高铁碱性电池,能储存比普通碱性电池多50%电能,已知该电池的总反应为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,则负极的电极反应式是          

 

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50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,回答下列问题:

(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是          ;装置有一处错误是         

(2)烧杯间填满碎纸条的作用是        

(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值            (填“偏大”“偏小”“无影响”)。

(4)实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放放出的热量        (填“相等”“不相等”),所求中和热          (填“相等”“不相等”)。

(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会           ;用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会        (均填“偏大”“偏小”“无影响”)。

(6)为准确测量中和热,若共计做了三次实验,则至少需测定温度          次,三次平行操作测得的数据中,起始时盐酸与烧碱溶液温度相同,而终止温度与起始温度之差为(t2-t1),0.50mol/L盐酸与0.55mol/LNaOH溶液的密度都为1g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。则中和热的计算式△H=          。(只列出计算表达式,不用计算出最终结果)

 

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ABCDE均是短周期主族元素,其原子序数依次增大,AB同周期,AD同主族,A原子最外层电子数是内层电子数的二倍,B元素族序数是周期数的三倍,B的阴离子与C的阳离子电子层结构相同,C的单质与B的单质在不同条件下反应,可生成C2BC2B2E是所在周期中原子半径最小的元素,请回答:

1D在元素周期表中的位置是          

2C2B2的电子式是           AB2的结构式是           

3BCE的离子半径由大到小的顺序为            (用化学式回答,下同);ADE元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱为          

4B的气态氢化物与H2S相比沸点高的是        (用化学式回答),原因是        

5)水中锰含量超标,容易使洁具和衣物染色,使水产生异味,EB2可以用来除去水中超标的Mn2+,生成黑色沉淀MnO2,当消耗13.50gEB2时,共转移了1mol电子,则反应的离子方程式        

 

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0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学方程式是          。又已知:H2O(l)=H2O(g) △H=-44kJ/mol,则11.2升(标准状况下)乙硼完全燃烧时生成气态水时放出的热量为         

 

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