1.(2012年高考安徽卷)一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:
SO2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l) ΔH<0
若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是( )
A.平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变
B.平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快
C.平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO2的转化率
D.其他条件不变,使用不同催化剂,该反应的平衡常数不变
解析:解题的关键是掌握影响化学反应速率的因素以及化学平衡常数仅与温度有关。该反应中S为液态,反应前后气体的物质的量改变,在恒容容器中进行该反应,平衡前随着反应的进行压强一直在改变,A项错误;反应中S为液态,其量的变化不影响反应速率,B项错误;该反应的正反应是放热反应,升温后平衡逆向移动,SO2的转化率减小,C项错误;平衡常数只与温度有关,催化剂不能改变平衡常数,D项正确。
答案:D
2.(2012年高考江苏卷)温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,反应PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20
下列说法正确的是( )
A.反应在前50 s的平均速率v(PCl3)=0.003 2 mol•L-1•s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11 mol•L-1,则反应的ΔH<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2,反应达到平衡前v(正)> v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
解析:A项,v(PCl3)=0.16 mol2 L•50 s=0.001 6 mol•L-1•s-1,A错。B项,在温度为T时,平衡时c(PCl3)=0.2 mol2.0 L=0.10 mol•L-1,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11 mol•L-1,说明升高温度,平衡右移,则该反应为吸热反应,ΔH>0,B错。C项,在温度T时,由初始加入1.0 mol PCl5可得:
PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)
初始物质的量: 1.0 mol 0 0
转化物质的量: 0.20 mol 0.20 mol 0.20 mol
平衡时物质的量:0.80 mol 0.20 mol 0.20 mol
其平衡常数K=c(Cl2)•c(PCl3)c(PCl5)
=0.10 mol•L-1×0.10 mol•L-10.40 mol•L-1=2.5×10-2mol•L-1,当充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2时,
Qc=c(PCl3)•c(Cl2)c(PCl5)
=0.10 mol•L-1×0.10 mol•L-10.50 mol•L-1=2.0×10-2 mol•L-1,Qcv(逆),C正确。D项,因温度T时,充入1.0 mol PCl5等于充入1.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,设平衡时转化的PCl3物质的量为a,则:
PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)
初始物质的量: 0 1.0 mol 1.0 mol
转化物质的量: a a a
平衡时物质的量:0.80 mol 0.20 mol 0.20 mol
a=0.80 mol,PCl3的转化率为0.80 mol1.0 mol×100%=80%。
现在相同温度下充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2,物质的量较原平衡加倍了,也相当于将原平衡体系的体积缩小到原来的一半,会使该平衡向生成PCl5的方向移动,故PCl3的转化率要升高,转化率大于80%。
答案:C