时间:2019-05-30 02:49:34
1、填空题 分解水制氢气的工业制法之一是硫——碘循环，主要涉及下列反应：
I? SO2+2H2O+I2→H2SO4+2HI?
II? 2HI
H2+I2
III? 2H2SO4 → 2SO2+O2+2H2O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是_________?
a．反应III易在常温下进行? b．反应I中SO2还原性比HI强
c．循环过程中需补充H2O?d．循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
（2）一定温度下，向2L密闭容器中加入1molHI（g），发生反应II，H2物质的量随时间的变化如图所示。
0—2min内的平均反应速率v(HI)= _________?。该温度下，反应2HI（g）H2（g）+I2（g）的平衡常数表达式为K=_______________________。相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，则_________是原来的2倍。
a．平衡常数? b．HI的平衡浓度?
c．达到平衡的时间?d．平衡时H2的体积分数
（3）SO2在一定条件下可氧化生成SO3，其主反应为：2SO2 (g) + O2(g) 
2SO3(g) + Q，若此反应起始的物质的量相同，则下列关系图正确的是_________ (填序号)
?
实际工业生产使用的条件是：常压、____________________________________选择该条件的原因是__________________。
（4）实际生产用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐。现取a克该铵盐，若将其中的SO2全部反应出来，应加入18.4 mol/L的硫酸溶液的体积范围为______________。
参考答案：（1）bc（2分）
（2）0.05mol·L－1·min－1；
；b (各1分)
（3）bd；五氧化二钒、500℃；加快反应速度。（共5分）?
（4）a/116×18.4～a/198×18.4 （2分）
本题解析：（1）a．反应III2H2SO4 → 2SO2+O2+2H2O是分解反应，要在高温下进行。b．根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性，故反应I中SO2还原性比HI强，正确。c．水在循环过程中始终消耗，故需补充H2O，正确。d．根据电子守恒，循环过程中产生1molO2转移4mol电子，同时产生2molH2，错误。故选bc。
（2）根据平均反应速率v(HI)="2v(H2)=2*0.1/(2*2" )= 0.05mol·L－1·min－。该温度下，反应2HI（g）H2（g）+I2（g）的平衡常数表达式为K=
。相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，根据反应前后体积不变这个特点可知与原平衡是等效平衡，则HI的平衡浓度是原来的2倍，而平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数也不变，平衡时H2的体积分数相同。
（3）根据反应2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) + Q的特点，正反应体积减小，放热反应，故关系图正确的是bd。实际工业生产还要根据设备的成本，反应速率及催化剂的适宜温度综合考虑故使用的条件是：常压、五氧化二钒、500℃；选择该条件的原因是加快反应速度。
（4）亚硫酸的铵盐正盐和酸式盐两种情况。若a克分别是两种铵盐时，应加入18.4 mol/L的硫酸溶液的体积设为v，则
(NH4)2SO3? -----H2SO4? 2NH4HSO3----H2SO4
a/116? a/116? a/99? a/198
v=a/116×18.4? v=a/198×18.4，应加入18.4 mol/L的硫酸溶液的体积范围为a/198×18.4----a/116×18.4。
本题难度：困难
2、选择题 0℃时，将0.1mol?N2O4置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：N2O4（g）?2NO2（g）．下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是（ ）
①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1：2
②NO2的生成速率与NO2消耗速率相等
③烧瓶内气体的压强不再变化
④烧瓶内气体的质量不再变化
⑤NO2的物质的量浓度不再改变
⑥烧瓶内气体的颜色不再加深
⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化
⑧烧瓶内气体的密度不再变化．
A．②③⑥⑦
B．①④⑧
C．只有①④
D．只有⑦⑧
参考答案：①无论反应是否达到平衡状态，N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比都为1：2，所以不能证明是否达到平衡状态，故错误；
②NO2的正逆反应速率相等，所以能证明达到平衡状态，故正确；
③该反应是反应前后气体体积改变的反应，当该反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不再改变，所以压强就不再改变，能证明该反应达到平衡状态，故正确；
④根据质量守恒，无论该反应是否达到平衡状态，混合气体的质量都不再改变，所以不能证明该反应是否达到平衡状态，故错误；
⑤平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，所以能证明该反应达到平衡状态，故正确；
⑥平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，烧瓶内气体的颜色不再加深，所以能证明该反应达到平衡状态，故正确；
⑦平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，质量始终不变，所以当烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化时，能证明该反应达到平衡状态，故正确．
⑧根据质量守恒，反应前后气体质量不变，容器的体积不变，所以烧瓶内气体的密度始终不变，故错误；
所以错误的是①④⑧．
故选B．
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 （1）t℃时，将2molSO2和1mol?O2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：2SO2?（g）+O2?（g）?2SO3?（g）；△H=-196kJ?mol-1．2min时反应达到化学平衡，此时测得反应放出的热量为39.2kJ．请填写下列空白：①下列叙述能证明该反应已经达到化学平衡状态的是（填标号，下同）______
A．容器内压强不再发生变化?
B．SO2的体积分数不再发生变化?
C．容器内气体质量不再发生变化?
D．容器内气体密度不再发生变化?
②从反应开始至达到化学平衡，生成SO3平均反应速率为______；该条件下反应的平衡常数K=______（精确到小数点后两位）?
③反应达到化学平衡后，以下操作将引起平衡向正反应方向移动并能提高SO2转化率的是______
A．向容器中通入少量O2
B．向容器中通入少量SO2?
C．使用催化剂
D．降低温度?
E．向容器中通入少量氦气?
④上述反应达平衡后，判断下列情况下平衡移动的方向（填“向右”、“向左”或“不移动）．?
再通入1.6molSO2、0.8molO2、0.4molSO3，______；再通入0.2molSO2、0.2molSO3，______．
（2）工业生产中产生含SO2的废气，经石灰吸收和氧化后制成硫酸钙，硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、水泥等．已知25℃时，Ksp（CaSO4）=7.10×10-5．向0.100L?含CaSO4固体的溶液中加入2.22gCaCl2粉末充分搅拌，假设溶液的体积变化忽略不计，则溶液中CaSO4固体的质量将______（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），Ksp（CaSO4）将______．
参考答案：（1）①化学平衡状态的标志：正反应速率等于逆反应速率，平衡混合物中各组成成分的含量不变．
A．对于反应前后体积变化的反应，容器内压强不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故A正确；
B．SO2的体积分数不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故B正确；
C．反应前后气体质量守恒，容器内气体质量不再发生变化，不能说明达到平衡状态，故C错误；
D．反应前后气体质量守恒，容器内气体质量不发生变化，容器体积保持不变，所以容器内气体密度不会发生变化，故D错误．
故选AB；
②根据热化学方程式知道，当放出热量为39.2kJ时，生成三氧化硫的量为2×39.2196=0.4mol，则消耗二氧化硫和氧气的量分别是0.4mol和0.2mol，所以生成SO3平均反应速率为v=△c△t=0.4mol2L2min=0.1mol/（L/min），达到化学平衡时二氧化硫、氧气、三氧化硫的量分别是：2mol-0.4mol2L=0.8mol/L，1mol-0.2mol2L=0.4mol/L，0.4mol2L=0.2mol/L，所以K=[SO3]2[SO2]2[O2]=0．220．82?0.4≈0.16L/mol，故答案为：0.1mol/（L?min）；0.16L/mol；
③A．向容器中通入少量O2，即增大氧气的浓度，能使平衡正向移动并能提高SO2转化率，故A正确；
B．向容器中通入少量SO2，即增大二氧化硫的浓度，能使平衡正向移动但是能降低了SO2转化率，故B错误；
C．使用催化剂，不会影响化学平衡的移动，也不会改变二氧化硫的转化率，故C错误；
D．降低温度，化学平衡正向移动，并能提高SO2转化率，故D正确；
E．向容器中通入少量氦气，当恒容时，各组分的浓度不变，则平衡不移动，故E错误；
故选AD；
（4）再通入1.6molSO2、0.8molO2、0.4molSO3，和原来平衡的量一样再投料，则相当于压缩体系为原体积的一半，所以体系的压强增大，平衡正向移动，故答案为：向右；
②再通入0.2molSO2、0.2molSO3，则Qc=C(SO3)2C(SO2)2?C(O2)=(0.62)2(1.82)2×0.82≈1.39L/mol＞K，所以平衡向左移动，故答案为：向左；
（2）根据沉淀溶解平衡：CaSO4（s）?Ca2+（aq）+SO42-（aq），当增大钙离子的浓度时，平衡向逆反应方向移动，所以硫酸钙的固体质量减小，但是Ksp（CaSO4）只受温度的影响，所以此时Ksp（CaSO4）不变，故答案为：增大；不变．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 在温度不变的条件下，恒容密闭容器中发生如下反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是（ ）
A．容器中SO2、O2、SO3共存
B．单位时间内生成2mol?SO2的同时消耗2mol?SO3
C．容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为1：1：1
D．反应容器中压强不随时间变化
参考答案：A、该反应是可逆反应，无论反应是否达到平衡状态，三种物质都存在，所以容器中三种物质共存时不是达到平衡状态的标志，故A错误；
B、单位时间内生成2molSO2的同时消耗2molSO3，只能表明化学反应逆向进行，不能体现正逆反应速率相等，故B错误；
C、SO2、O2与SO3的物质的量之比为1：1：1，这与反应的初始物质的量以及反应的转化程度有关，不能确定是否达到平衡，故C错误；
D、该反应是一个反应前后气体体积改变的化学反应，当反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，导致容器中压强不随时间的变化而改变，故D正确；
故选D．
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题
在FeCl3溶液中滴加无色的KSCN溶液后，有以下可逆反应存在：FeCl3+3KSCN
Fe(SCN)3+3KCl。已知Fe(SCN)3呈红色，则在该平衡体系中加入少量KCl晶体后（忽略溶液体积的变化），红色将（?）
A．变深
B．变浅
C．不变
D．无法确定
参考答案：C
本题解析：
加入KCl，溶液中K+、Cl-浓度变大，但是K+,Cl-不参与离子反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,所以对化学平衡无影响。
本题难度：简单