• 哈三中某课外活动小组改进铜与浓硫酸反应的实验,制备并验证二氧化硫的性质,请回答下列问题:(1)铜丝在实验中的作用: .(2)实验过程中在装置C中会看到什么现象? ;请用化学方程式解释: .(3)已知反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJ?mol-1,在一恒温恒容容器中投入一定量的SO2和O2,经过一段时间一定能证明该反应已达平衡状态的是 .A.混合气体密度保持不变B.c(SO2):c(O2):c(SO3)=2:1:2C.容器内气体分子总数不随时间变化D.相同时间内,消耗2n mol SO2的同时消耗n mol O2(4)将0.23mol SO2和0.11mol O2放入容积为1L的密闭容器中,在一定温度下,经过2min反应达到平衡,得到0.12mol SO3.则用SO2浓度变化来表示反应速率为υ(SO2)= .若此时保持温度不变,同时通入0.12mol SO3和 0.15mol O2,则平衡 (填“正向移动”、“逆向移动”、“不移动”、“无法确定”).但若保持温度不变,只通入1.00mol O2,则重新达到平衡时,SO2的平衡浓度 .(填“填大”、“不变”或“减小”),O2的转化率 (填“升高”、“不变”或“降低”),SO2的体积分数 (填“增大”、“不变”或“减小”).试题及答案-解答题-云返教育

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      哈三中某课外活动小组改进铜与浓硫酸反应的实验,制备并验证二氧化硫的性质,请回答下列问题:

      (1)铜丝在实验中的作用:

      (2)实验过程中在装置C中会看到什么现象?
        ;请用化学方程式解释: 
      (3)已知反应:2SO
      2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJ?mol-1,在一恒温恒容容器中投入一定量的SO2和O2,经过一段时间一定能证明该反应已达平衡状态的是 
      A.混合气体密度保持不变
      B.c(SO
      2):c(O2):c(SO3)=2:1:2
      C.容器内气体分子总数不随时间变化
      D.相同时间内,消耗2n mol SO
      2的同时消耗n mol O2
      (4)将0.23mol SO
      2和0.11mol O2放入容积为1L的密闭容器中,在一定温度下,经过2min反应达到平衡,得到0.12mol SO3.则用SO2浓度变化来表示反应速率为υ(SO2)= 
      若此时保持温度不变,同时通入0.12mol SO
      3和 0.15mol O2,则平衡  (填“正向移动”、“逆向移动”、“不移动”、“无法确定”).
      但若保持温度不变,只通入1.00mol O
      2,则重新达到平衡时,SO2的平衡浓度  .(填“填大”、“不变”或“减小”),O2的转化率  (填“升高”、“不变”或“降低”),SO2的体积分数  (填“增大”、“不变”或“减小”).

      试题解答


      见解析
      (1)依据铜与浓硫酸反应的实验,制备并验证二氧化硫的性质分析判断;
      (2)依据吸收的强氧化性和二氧化硫的还原性进行分析判断,根据现象书写化学方程式;
      (3)依据化学平衡状态的判断依据是正逆反应速率相等进行分析;
      (4)根据化学平衡的三段式计算列式计算,结合化学反应速率的概念计算;依据影响平衡的因素的判断依据结合定量计算分析判断;

      (1)利用铜与浓硫酸反应的改进实验,实验目的是制备并验证二氧化硫的性质,所以需要生成二氧化硫气体进行性质验证,为了避免过多的污染气体生成又能满足实验要求,用抽动的铜丝控制反应的进行和停止,用于控制反应速率和生成用量;
      故答案为:控制反应的开始和停止;
      (2)生成的二氧化硫气体通过C装置时,由于吸收具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,所以二氧化硫会被氧化为硫酸,硝酸被还原为无色的一氧化氮气体,遇到试管内空气中的氧气会反应生成红棕色二氧化氮气体,所以现象为:生成无色气体并变为红棕色;反应的化学方程式为:SO
      2+HNO3=H2SO4+NO 2NO+02=2NO2
      故答案为:生成无色气体并变为红棕色 SO
      2+HNO3=H2SO4+NO 2NO+02=2NO2
      (3)证明化学反应达到平衡的标志最根本的是正逆反应速率相同;
      A、混合气体的密度等于气体质量除以总体积,在反应体系中都是气体,质量不变,反应在恒容容器中进行,体积不变,所以不能用来判断平衡的标志,故A错误;
      B、c(SO
      2):c(O2):c(SO3)=2:1:2,浓度之比在相同时间内等于速率之比,速率之比等于系数之比,只要正向进行就满足此关系,故不能用来判断平衡的标志,故B错误;
      C、反应前后是 气体体积变化的反应,平衡移动,分子数变化,容器内气体分子总数不随时间变化,说明反应达到平衡,故C可以说明反应达到平衡;
      D、相同时间内,消耗2n mol SO
      2的同时消耗n mol O2只能说明反应正向进行,不能作为平衡的标志,故D错误;
      故答案为:C
      (4)将0.23mol SO
      2和0.11mol O2放入容积为1L的密闭容器中,在一定温度下,经过2min反应达到平衡,得到0.12mol
      SO
      3.依据化学平衡的三段式计算列式;
      2SO
      2(g)+O2(g)2SO3(g)
      起始量(mol) 0.23 0.11 0
      变化量(mol) 0.12 0.06 0.12
      平衡量(mol) 0.11 0.05 0.12
      所以用SO
      2浓度变化来表示反应速率==0.06mol/L?min-1
      若此时保持温度不变,同时通入0.12mol SO
      3和 0.15mol O2,相当于各物质的量为
      2SO
      2(g)+O2(g)2SO3(g)
      0.11 0.05 0.12
      0 0.15 0.12
      0.11 0.2 0.24
      温度不变,平衡常数不变,可以用此时的浓度商与平衡常数进行判断平衡移动的方向;
      平衡常数K=
      =
      浓度商Qc=
      ==K,所以平衡不移动;
      但若保持温度不变,只通入1.00mol O
      2,平衡正向进行,增大了二氧化硫的转化率,本身转化率降低,则重新达到平衡时,二氧化硫的体积分数减小;
      故答案为:0.06mol/L?min
      -1;不移动;减小;减小;减小
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