(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 。
(1)请用下面的A-D字母填空:①由乙醇制乙烯;②乙醛的银镜反应:
| A.直接加热 | B.垫石棉网加热 | C.水浴加热 | D.不需要加热 |
(2)既不属于取代反应也不属于消去反应的有机反应是(反应条件未注明)____(填序号)
① Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
② CH2=CHCH3 + Cl2 →CH2=CHCH2Cl + HCl
③ 2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+ H2O
④ CH3CH2Br + NaOH→CH2=CH2+NaBr + H2O
⑤ 2CH3CHO + O2→CH3COOH + H2O
⑥
(3)按系统命名法:
① CH2=C(C2H5)(CH2)2CH(CH3)C(CH3)3的名称为___________________。
② CH3CH2CH2OH的名称为_________________。
(4)仔细观察下列有机物,该系列有机物中第n个分子的分子式为__________;二十八星烷中碳的百分含量为_______。
I.将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中,各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。
请回答:
(1)下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是(填选项字母)。
| A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变 |
| B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变 |
| C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变 |
| D.容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变 |
(2)反应进行到10 min时,共吸收热量11.38 kJ,则该反应的热化学方程式为;
(3)计算该反应的平衡常数K=。
(4)①反应进行到20 min时,再向容器内充入一定量NO2,10min后达到新的平衡,此时测得c(NO2)="0.9" mol/L。第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1,达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2,则w1w2 (填“>”、“=”或“<”);
②请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线(曲线上必须标出“X”和“Y”)。
II.(1)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示:
该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的极(填“正”或“负”),该电极反应式为。
(2)用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL,假如电路中转移了0.02 mol e-,且电解池的电极均为惰性电极,阳极产生的气体在标准状况下的体积是_____L。
已知T℃、P kPa时,在容积为V L密闭容器内充有1 mol A和1 mol B.保持恒温恒压,使反应:A(g)+B(g)
C(g)达到平衡时,C的体积分数为40%。试回答有关问题:
(1)欲使温度和压强在上述条件下恒定不变,在密闭容器内充入2 mol C,则反应达到平衡时,容器的容积为___________,C的体积分数为_________。
(2)若另选一容积固定不变的密闭容器,仍控制温度为T℃,使1 mol A和1 mol B反应达到平衡状态时,C的体积分数仍为40%,则该密闭容器的容积为_________。
(共10分)
(1)物质的量浓度相同的①氨水;②氯化铵;⑧碳酸氢铵;④硫酸氢铵;⑤硫酸铵5种溶液中c(NH4+)的大小顺序是______,溶液pH的大小顺序是______。
(2)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其
..CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为
,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为。
(3)己知:BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s)△H1=+571.2kJ/mol
BaSO4(s)+2C(s)=4CO2(g)+BaS(s)△H2=+226.2kJ/mol
则反应c(s)+CO2(g)=2CO(g)的△H3=___________kJ/mol。
将一定量的铜粉加入100 mL浓硫酸中,加热发生反应:Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O,充分反应后放出13.44 L(标准状况下)气体,固体有剩余,将反应后的溶液加水稀释至500 mL。请按要求回答下列问题:
(1)请用双线桥法分析该反应:。
(2)浓硫酸在该反应中的作用是和。
(3)反应后Cu2+的物质的量浓度为多少?(简要写出计算过程)