工業上研究燃料脱硫的過程中,涉及如下反應: CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+...
問題詳情:
工業上研究燃料脱硫的過程中,涉及如下反應:
CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g),K1,△H1= 218.4 kJ·mol-l(反應I)
CaSO4(s)+2CO(g) CaS(s)+2CO2(g),K2,△H2= -87.8 kJ·mol-l(反應II)
(1)反應CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g)的△H= ;平衡常數K= (用K1,K2表示)。
(2)某温度下在一密閉容器中若只發生反應I,測得數據如下:
前100 s 內v(SO2)= mo1·L-1·s-l,平衡時CO的轉化率為 。
(3)若只研究反應II,在不同條件下其反應能量變化如下圖所示:圖中曲線a到曲線b的措施是________,恆温恆容時,下列説法能説明反應Ⅱ到達平衡狀態的是____ 。
A.體系中氣體的平均摩爾質量不再改變
B.v(CO)=v(CO2)
C.CO的轉化率達到了最大限度
D.體系內氣體壓強不再發生變化
(4)某科研小組研究在其它條件不變的情況下,改變起始一氧化碳物質的量[用n(CO)表示]對CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g)反應的影響,實驗結果如右圖所示(圖中T表示温度):
①比較在a、b、c三點所處的平衡狀態中,反應物SO2的轉化率最高的是____ 。
②圖像中T2 T1(填“高於”、“低於”、“等於”或“無法確定”):判斷的理由是____ 。
【回答】
【知識點】化學反應速率、化學平衡的移動 G1 G2 G5
【*解析】(1)-394kJ/mol (2分) (2分)
(2)0.009(1分) 60%(2分)
(3)使用催化劑(1分),AC(2分)
(4)① c (2分)②低於(1分) 該反應為放熱反應,升高温度平衡向逆反應方向移動,CO2體積分數降低,故T2低於T1(2分)
解析:(1)根據蓋斯定律△H=2△H2-△H1=-87.8 kJ·mol-l×2-218.4 kJ·mol-l=-394kJ/mol ;
;
(2)前100 s 內v(SO2)=v(CO)=mo1·L-1·s-l,
平衡時CO的轉化率為:.
(3)因為催化劑能降低反應的活化能,不改變平衡,△H不變,所以曲線a到曲線b的措施是使用催化劑;
只要能夠*正反應速率等於逆反應速率的説法就能説明反應到達平衡狀態。
A.假設平衡右移,體系中氣體的平均摩爾質量增大,左移體系中氣體的平均摩爾質量減小,而體系中氣體的平均摩爾質量不再改變説明平衡不再移動。
B.沒有指明正反應速率還是逆反應速率,不能*正反應速率等於逆反應速率。
C.CO的轉化率達到了最大限度,即平衡不再移動,能説明反應到達平衡狀態。
D.方程式兩邊氣體分子數相等,平衡移動時體系內氣體壓強也不變,所以體系內氣體壓強不再發生變化不能説明反應到達平衡狀態。
(4)①增加一氧化碳物質的量,平衡右移,反應物SO2的轉化率增加,所以SO2的轉化率最高的是C。
②該反應為放熱反應,升高温度平衡向逆反應方向移動,CO2體積分數降低,故T2低於T1。
【思路點撥】本題考查了化學反應速率、化學平衡的移動,加強知識的理解靈活解答。
知識點:化學反應速率 化學平衡
題型:填空題
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