Question

（16分）
I．制取三氧化硫反應的化學方程式為：2SO₂（g）十O₂（g）2SO₃（g）
（1）此反應是工業上生產         的重要步驟。
（2）能夠說明在恒溫恒容條件下，上述反應已經達到化學平衡狀態的是   （填序號）．
a．每生成1mol SO₃的同時生成0.5mol O₂
b．容器中混合氣體的密度不變
c．SO₂、O₂、SO₃的物質的量之比為2：1：2
d．容器中氣體總壓強不變
（3）在400℃時，常壓下，容積為1.0L的密閉容器中充入1.00mol SO₂(g)和0.96mol O₂(g)，充分反應后，測得還有0.04mol SO₂剩余，并放出190.08KJ的熱量。
①根據有關數據，請分析在工業生產中選擇常壓反應器的原因：
                                                                      。
②寫出此反應的熱化學方程式：
2SO₂（g）十O₂（g）2SO₃（g） △H＝                 。
Ⅱ．（1）在某溫度下，把1.00 mol NH₃溶于水中配成1.00 L溶液，測得溶液中OH^－濃度和時間的圖像如下：

①求該溫度時，氨水的電離平衡常數K＝           。
② 在t₁時刻再加入H₂O配成2L溶液，于t₂時刻重新達到平衡，請在坐標系中畫出t₁～t₂時間內OH^－濃度隨時間變化的曲線。
（2）將a mol/L的鹽酸和b mol/L氨水等體積混合，混合后體積為混合前體積之和，充分反應后所得溶液顯中性。
①  a      b （填“<”、“=”或“>”）
② 根據物料守恒原理，求混合后溶液中剩余氨水濃度：c(NH₃·H₂O)＝         。
（用含有a、b的式子表示）

Answer 1

（16分，每空2分）
I．（1）硫酸 （或者H₂SO₄）                 
（2）a d
（3）①在常壓下，此反應的轉化率已經達到96%，沒有必要再增大壓強了。
②－396.00 kJ/mo1
Ⅱ．（1）① 4.00×10^－4
②
（2）① <                  ②   

解析試題分析：I.（1）二氧化硫的催化氧化是工業生產硫酸的重要步驟；
（2）a、每生成1mol SO₃的同時生成0.5mol O₂，代表正逆兩個反應方向且符合化學方程式中的系數比，符合正逆反應速率相等，達到平衡狀態，正確；b、恒容條件下，氣體的質量不變，所以氣體的密度一直不變，不能判斷是否達平衡狀態，錯誤；c、體系中各物質的物質的量之比等于化學計量數之比時不一定達平衡狀態，錯誤；d、該反應的特點是反應前后的氣體的物質的量發生改變，所以恒容時氣體的壓強在變，達平衡時，氣體壓強不再變化，正確，答案選ac。
（3）①常壓下，平衡時二氧化硫的轉化率是96%，已經很高，所以沒有必要再增大壓強了；
②二氧化硫轉化96%放出190.08KJ的熱量，所以1mol二氧化硫氣體完全反應則放出190.08kJ÷96%=198.00kJ的熱量，所以該反應的熱化學方程式中二氧化硫的系數是2，代表2mol的二氧化硫完全反應，放出的熱量是198.00kJ×2=396.00kJ，所以△H＝-396.00 kJ/mo1；
II.（1）①根據題意可知氨水的濃度是1mol/L, c(NH₄⁺)= c(OH^－)=0.02mol/L,所以氨水的電離常數K= c(NH₄⁺)· c(OH^－)/c(NH₃·H₂O)= 0.02²mol/L/1mol/L= 4.00×10^－4
②氨水稀釋會促進一水合氨的電離，體積變為原來的2倍，則氫氧根離子濃度減小為原來的一半，根據勒夏特列原理，最終氫氧根離子、銨根離子的濃度仍會減小，所以圖像的起點在0.01處，最大值在原圖像的下方，如圖；
（2）①若a=b，則二者恰好完全反應，溶液呈酸性，現在溶液呈中性，說明氨水過量，所以a<b；
②設二者的體積均是1L，因為b>a，則剩余氨水的物質的量是b-a，體積擴大到原來的2倍，所以剩余氨水濃度：c(NH₃·H₂O)＝。
考點：考查化學平衡狀態的判斷，轉化率的計算，熱效應的計算，弱電解質的電離平衡的應用