工业上研究燃料脱硫的过程中,涉及如下反应: CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+...
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工业上研究燃料脱硫的过程中,涉及如下反应:
CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g),K1,△H1= 218.4 kJ·mol-l(反应I)
CaSO4(s)+2CO(g) CaS(s)+2CO2(g),K2,△H2= -87.8 kJ·mol-l(反应II)
(1)反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g)的△H= ;平衡常数K= (用K1,K2表示)。
(2)某温度下在一密闭容器中若只发生反应I,测得数据如下:
前100 s 内v(SO2)= mo1·L-1·s-l,平衡时CO的转化率为 。
(3)若只研究反应II,在不同条件下其反应能量变化如下图所示:图中曲线a到曲线b的措施是________,恒温恒容时,下列说法能说明反应Ⅱ到达平衡状态的是____ 。
A.体系中气体的平均摩尔质量不再改变
B.v(CO)=v(CO2)
C.CO的转化率达到了最大限度
D.体系内气体压强不再发生变化
(4)某科研小组研究在其它条件不变的情况下,改变起始一氧化碳物质的量[用n(CO)表示]对CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g)反应的影响,实验结果如右图所示(图中T表示温度):
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物SO2的转化率最高的是____ 。
②图像中T2 T1(填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”):判断的理由是____ 。
【回答】
【知识点】化学反应速率、化学平衡的移动 G1 G2 G5
【*解析】(1)-394kJ/mol (2分) (2分)
(2)0.009(1分) 60%(2分)
(3)使用催化剂(1分),AC(2分)
(4)① c (2分)②低于(1分) 该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,CO2体积分数降低,故T2低于T1(2分)
解析:(1)根据盖斯定律△H=2△H2-△H1=-87.8 kJ·mol-l×2-218.4 kJ·mol-l=-394kJ/mol ;
;
(2)前100 s 内v(SO2)=v(CO)=mo1·L-1·s-l,
平衡时CO的转化率为:.
(3)因为催化剂能降低反应的活化能,不改变平衡,△H不变,所以曲线a到曲线b的措施是使用催化剂;
只要能够*正反应速率等于逆反应速率的说法就能说明反应到达平衡状态。
A.假设平衡右移,体系中气体的平均摩尔质量增大,左移体系中气体的平均摩尔质量减小,而体系中气体的平均摩尔质量不再改变说明平衡不再移动。
B.没有指明正反应速率还是逆反应速率,不能*正反应速率等于逆反应速率。
C.CO的转化率达到了最大限度,即平衡不再移动,能说明反应到达平衡状态。
D.方程式两边气体分子数相等,平衡移动时体系内气体压强也不变,所以体系内气体压强不再发生变化不能说明反应到达平衡状态。
(4)①增加一氧化碳物质的量,平衡右移,反应物SO2的转化率增加,所以SO2的转化率最高的是C。
②该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,CO2体积分数降低,故T2低于T1。
【思路点拨】本题考查了化学反应速率、化学平衡的移动,加强知识的理解灵活解答。
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:填空题
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