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将一定量的二氧化硫和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容...

将一定量的二氧化硫和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应2SO2+O22SO3。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量氢氧化钠溶液,气体体积减小了21.28 L;再将剩余气体通过一种碱性溶液吸收氧气,气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)请回答下列问题:

(1)判断该反应达到平衡状态的标志是(填字母)__________________

a.二氧化硫和三氧化硫浓度相等

b.三氧化硫百分含量保持不变

c.容器中气体的压强不变

d.三氧化硫的生成速率与二氧化硫的消耗速率相等

e.容器中混合气体的密度保持不变

(2)求该反应达到平衡时,消耗二氧化硫的物质的量占原二氧化硫的物质的量的百分比____

(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的氯化钡溶液中,生成沉淀的质量是多少?______

 

bc 94.7% 10.5 g 【解析】 (1)可逆反应到达平衡时,同种物质的正逆速率相等,各组分的浓度、含量保持不变,由此衍生的其它一些量不变,判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不变化说明到达平衡; (2)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,剩余气体为氧气,利用硫元素守恒计算二氧化硫起始物质的量,根据剩余氧气的量计算参加反应的氧气的量,再根据方程式计算参加反应二氧化硫物质的量,进而计算消耗二氧化硫的物质的量占原二氧化硫的物质的量的百分比; (3)三氧化硫物质的量等于参加反应的二氧化硫物质的量,三氧化硫反应生成硫酸钡,由S元素守恒计算硫酸钡质量。 (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,三氧化硫百分含量保持不变,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,始终二者都按1:1进行反应,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)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,平衡时二氧化硫、三氧化硫总物质的量为21.28L÷22.4L/mol=0.95mol,根据S元素守恒可知,二氧化硫起始物质的量为0.95mol,平衡时氧气物质的量为5.6L÷22.4L/mol=0.25mol,则参加反应的氧气为0.7mol-0.25mol=0.45mol,由方程式可知参加反应的二氧化硫为0.45mol×2=0.9mol,故消耗二氧化硫的物质的量占原二氧化硫的物质的量的百分比为0.9mol/0.95mol×100%=94.7%; (3)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,三氧化硫反应生成硫酸钡,由S元素守恒生成硫酸钡质量为0.9mol×5%×233g/mol=10.485g≈10.5g。
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断开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ391 kJ946 kJ

(1)1 mol氮气完全反应生成氨气时的能量变化是多少_______

(2)1 mol氢气完全反应生成氨气时的能量变化是多少_______ (不考虑可逆反应)

 

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某同学利用生活中或实验室中常用的物品,根据氧化还原反应知识和电化学知识,自己动手设计了一个原电池。请填写下列空白:

(1)实验原理:Fe2H=Fe2H2

(2)实验用品:电极(____________)、稀硫酸、______________、耳机(或者电流表)(填写所缺的实验用品)

(3)实验装置如图。

(4)原电池设计及注意的问题:

①按如图所示装置连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发生嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中,由化学能转化为____________,在耳机中又由__________转化为声音这种能量;

②如果将装置中的耳机改为电流表,则铁钉应该接电流表的________极,电极反应式为_____________,发生了________反应;

③铜钉应该接电流表的________极,电极反应式为_____________,发生了_________反应。

 

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H2O2不稳定、易分解,Fe3Cu2等对其分解起催化作用,为比较Fe3Cu2H2O2分解的催化效果,某化学研究小组同学分别设计了如图甲、乙两种实验装置。

1)若利用图甲装置,可通过观察__________现象,从而定性比较得出结论。

2)有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是 ________。写出H2O2在二氧化锰催化作用下发生反应的化学方程式:___________

3)若利用乙实验可进行定量分析,图乙中仪器A的名称为________,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,实验中还需要测量的数据是________

4)将0.1molMnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图丙所示,解释反应速率变化的原因:________H2O2初始物质的量浓度为_______(保留两位小数)

 

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如图所示,把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再滴入5mL稀盐酸。

回答下列问题:

(1)实验中观察到的现象是________________

(2)产生上述现象的原因是________________

(3)写出有关反应的离子方程式____________

(4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量________(大于小于等于”)镁片和盐酸的总能量。

 

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某化学反应,设反应物总能量为E1,生成物总能量为E2,如果把化学反应中能量的变化看成是物质内部的能量与热能之间进行转变,则:

1)若E1>E2,则该反应为________热反应,该反应的过程可看成是贮存在物质内部的能量转化为________能而被释放出来的过程。

2)若E1<E2,则该反应为________热反应。那么在发生化学反应时,反应物需要________(填吸收释放)能量才能转化成生成物。该反应过程可看成是______的过程。

 

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