接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:

接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-190kJ•mo1-1
(1)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO2和0.10mol O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含
SO3 0.18mol,则v(O2)=______mol•L-1•min-1
(2)下列条件的改变能加快其反应速率的是______(选填序号)
①升高温度②保持体积不变,只增加氧气的质量
③保持体积不变,充入Ne使体系压强增大 ④保持压强不变,充入Ne使容器的体积增大
(3)下列描述中能说明上述(1)反应已达平衡的是______(选填序号)
①v(O2=2v(SO3
②SO2、O2、SO3的浓度之比为2:1:2
③单位时间内生成2n molSO2的同时生成2n mol SO3
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化
⑤容器中气体的密度不随时间而变化⑥容器中气体压强不随时间而变化
(4)在相同条件下发生上述反应,若要得到380kJ热量,则加入各物质的物质的量可能是______.
A.4mol SO2和2mol O2     B.6mol SO2和6mol O2
C.4mol SO2和4mol O2   D.6mol SO2和4mol O2
莉子鱼 1年前 已收到1个回答 举报

etuikay 幼苗

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解题思路:(1)含SO3 0.18mol,v(SO3)=
0.18mol
5L
0.5min
=0.072mol•L-1•min-1,结合反应速率之比等于化学计量数之比解答;
(2)升高温度、增大压强、增大反应物浓度等可加快反应速率;
(3)利用平衡的特征“等、定”及衍生的一些物理量来分析平衡;
(4)2molSO2完全反应放出190kJ的热量,则要得到380kJ热量,则4molSO2完全反应,注意可逆反应的特点分析.

(1)含SO3 0.18mol,v(SO3)=

0.18mol
5L
0.5min=0.072mol•L-1•min-1,由反应速率之比等于化学计量数之比可知,v(O2)=[1/2]×0.072mol•L-1•min-1=0.036mol•L-1•min-1,故答案为:0.036;
(2)①升高温度,提供反应需的能量,正逆反应速率均加快,故选;
②保持体积不变,只增加氧气的质量,反应物浓度增大,反应速率加快,故选;
③保持体积不变,充入Ne使体系压强增大,反应物、生成物的浓度均不变,则反应速率不变,故不选;
④保持压强不变,充入Ne使容器的体积增大,相当于减小压强,反应速率减小,故不选;
故答案为:①②;
(3)①v(O2=2v(SO3,不等于化学计量数之比,不是平衡状态,故不选;
②SO2、O2、SO3的浓度之比为2:1:2,与转化率、起始浓度有关,不能判断平衡状态,故不选;
③单位时间内生成2n molSO2的同时生成2n mol SO3,可知正逆反应速率相等,为平衡状态,故选;
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化,各组分的含量为定值,为平衡状态,故选;
⑤因质量、体积始终不变,容器中气体的密度不随时间而变化,不能判断平衡状态,故不选;
⑥反应为气体体积不等的反应,则容器中气体压强不随时间而变化,为平衡状态,故选;
故答案为:③④⑥;
(4)2molSO2完全反应放出190kJ的热量,则要得到380kJ热量,则4molSO2完全反应,因反应为可逆反应,不能完全转化,则同时满足n(SO2)>4,n(O2)>2即可,
显然只有BD符合,故答案为:BD.

点评:
本题考点: 化学反应速率和化学计量数的关系;化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算.

考点点评: 本题考查较综合,涉及化学反应速率计算、化学平衡状态判定、反应速率影响因素、化学平衡计算及能量转化,综合性较强,题目难度中等,注重高考高频考点的考查,侧重分析能力、计算能力的夯实.

1年前

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