硫酸工业中SO2转化为SO3是重要的反应之一,在一定压强和催化剂作用下在2L密闭容器中充入0.8molSO2和2molO

硫酸工业中SO2转化为SO3是重要的反应之一,在一定压强和催化剂作用下在2L密闭容器中充入0.8molSO2和2molO2发生反应:2SO2(g)+O2(g)
催化剂
加热
2SO3(g),SO2 的转化率随温度的变化如下表所示:
温度℃ 450 475 500 525 550 575 600 650
SO2的转化率% 97.5 95.8 95.8 93.5 90.50 85.6 80.0 73.7
(1)由表中数据判断△H______0(填“>”、“=”或“<”).
(2)能判断该反应是否达到平衡状态的是______.
A.容器的压强不变 B.混合气体的密度不变
C.混合气体中SO3的浓度不变D.C(SO2)=C(SO3
E.v(SO2)=v(SO3)F.v(SO3)=2v(O2
(3)某温度下经2min反应达到平衡后C(SO2)=0.08mol•L-1
①0~2min之间,O2的反应速率为______.
②此时的温度为______°C.
③此温度下的平衡常数为
[400/21]L•mol-1
[400/21]L•mol-1
(可用分数表示).
④若将平衡反应混合物的压强增大1倍(假如体积可变),此时Qc为
[400/21]L•mol-1
[400/21]L•mol-1
,平衡将______向移动.
一辈子后悔宝宝 1年前 已收到1个回答 举报

lanxk 幼苗

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解题思路:(1)升高温度,可逆反应向吸热反应方向移动,根据平衡常数与温度变化关系确定焓变;
(2)当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,据此解答,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态;
(3)①根据SO2的转化率计算参加反应的SO2的物质的量,利用物质的量之比等于化学计量数之比计算反应的O2的物质的量,再根据v=[△c/△t]计算v(O2);
②根据二氧化硫的转化率来分析;
③计算平衡时各组分的平衡浓度,代入平衡常数表达式计算;
(4)压强增大,平衡向气体体积减少的方向移动.

(1)升高温度,平衡向吸热方向移动,根据表格知,温度越高,化学平衡常数越小,说明平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,即△H<0,
故答案为:<;
(2)A.随反应进行气体的物质的量减少,压强减少,容器中压强不变,说明到达平衡状态,故A正确;
B.随反应进行气体的质量不变,容器的体积也不变,密度不变,混合气体的密度不变,不能说明到达平衡状态,故B错误;
C.混合气体中SO3的浓度不变,能说明到达平衡状态,故C正确;
D.反应到达平衡时个物质的浓度不变,但不一定C(SO2)=C(SO3),所以不能作为达平衡状态的标志,故D错误;
E.在任何时刻v(SO2)=v(SO3),所以不能作为达平衡状态的标志,故E错误;
F.v(SO3)=2v(O2)不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比,说明到达平衡状态,故F正确;
故选:ACF;
(3)①参加反应的SO2的浓度0.4mol•L-1-0.08mol•L-1=0.32mol•L-1,故参加反应的O2为0.32mol•L-1×[1/2]=0.16mol•L-1,故v(O2)=[0.16mol/L/2min]=0.08mol/(L•min),故答案为:0.08mol•L-1•min-1
②二氧化硫的转化率为[0.32mol/L/0.4mol/L]×100%=80%,所以此时的温度为600℃,故答案为:600;
③2SO2(g)+O2(g)

催化剂
.
△2SO3(g),
反应开始(mol/L) 0.4 1 0
反应(mol/L) 0.32 0.16 0.32
平衡 (mol/L) 0.08 0.84 0.32
平衡常数K=
(0.32)2
(0.08)2×0.84=[400/21]L•mol-1
故答案为:[400/21]L•mol-1
(4)若将平衡反应混合物的压强增大1倍,体积缩小一半,此时Qc=
0.642
0.162×1.68=[200/21]L•mol-1,该反应正向是一个气体体积减少的反应,所以压强增大,平衡向正反应方向移动,故答案为:[200/21]L•mol-1;正.

点评:
本题考点: 化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断.

考点点评: 本题考查了影响化学平衡移动的因素、平衡状态的判断、反应速率的计算、平衡常数的计算等知识点,注意利用三段式计算平衡时各组分的平衡浓度,代入平衡常数表达式计算.

1年前

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