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题目
题型:不详难度:来源:
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:

魔方格

(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)
魔方格
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)=2:1:2
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 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”).
答案
(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:SO2+HNO3=H2SO4+NO  2NO+02=2NO2
故答案为:生成无色气体并变为红棕色    SO2+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(SO2):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 SO2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 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.依据化学平衡的三段式计算列式;
               2SO2(g)+O2(g)

魔方格

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SO2浓度变化来表示反应速率=
0.12mol
1L
2min
=0.06mol/L•min-1
若此时保持温度不变,同时通入0.12mol SO3和 0.15mol O2,相当于各物质的量为
       2SO2(g)+O2(g)

魔方格

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=
[SO3]2
[SO2][O2]
=
(
0,12
1
)2
(
0.11
1
)2×
0.05
1

浓度商Qc=
C2(SO3)
C2(SO2)×C(O2)
=
(
0.24
1
)2
(
0.11
1
)2×
0.2
1
=K,所以平衡不移动;
但若保持温度不变,只通入1.00mol O2,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
核心考点
试题【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】;主要考察你对二氧化硫等知识点的理解。[详细]
举一反三
下列有关化学反应现象或化学原理的解释正确的是(  )
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选项现象或反应原理解释
AKI淀粉溶液中滴入氯水变蓝,再通入SO2,蓝色褪去SO2具有漂白性
B合成氨反应需在高温条件下进行该反应为吸热反应
C蒸馏时,温度计的球泡应靠近蒸馏烧瓶支管口处此位置指示的是被蒸馏物质的沸点
D2CO=2C+O2在任何条件下均不能自发进行该反应△H>0,△S<0
下列判断正确的是(  )
A.测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,测定值小于理论值
B.相同条件下,2mol氢原子所具有的能量小于1mol氢分子所具有的能量
C.0.1mol•L-1的碳酸钠溶液的pH大于0.1mol•L-1的醋酸钠溶液的pH
D.1L1mol•L-1的碳酸钠溶液吸收SO2的量大于1Lmol•L-1硫化钠溶液吸收SO2的量
测定转化成SO3的转化率可以用如图装置,装置中烧瓶内发生的化学反应方程式为:
Na2SO3(s)+H2SO4(85%)=Na2SO4+H2O+SO2↑(已知S03的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃)

魔方格

(1)装置中甲管的作用是______.
(2)根据实验需要,应该在I、II、III、IV处连接合适的装置,请从题图A〜E装置中选择最适合装置并将其序号填放下面的空格中.I、II、III、IV处连接的装置分别是______

魔方格

(3)为使SO2有较高的转化率,实验中加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中,应采取的操作是______,若用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会______ (填“升高”、“不变”或“降低”).
(4)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象不明显,但又不存在气密性问题,请你推测可能的原因(可以不填满)①原因:______②原因:______ ③原因:______
(5)将SO2通入含1mol氯酸的溶液中,可生成一种强酸和一种氧化物,并有6.02×1023个电子转移,则该反应的化学方程式为______
(6)用nmolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2-段时间后,测得装置IV增重了 mg,则实验中SO2的转化率为______.(用含m、n的代数式填写)
下列叙述中,正确的是(  )
A.二氧化硫具有漂白性,因而通入紫色石蕊试液中先变红后褪色
B.浓硫酸和浓硝酸在常温下均可迅速与铜片反应放出气体
C.浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫时,浓硫酸表现强氧化性
D.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性
下列说法不正确的是(  )
A.冷的浓硫酸和浓硝酸都能使铁、铝发生钝化
B.SO2能是酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO2具有漂白性
C.铜粉与足量稀硫酸加热不反应,但加入适量硝酸钠铜粉溶解
D.某溶液加盐酸无现象,再加氯化钡溶液有白色沉淀,证明溶液中含有SO42-