Question

【題目】硫酸是重要的化工原料，工業(yè)制取硫酸最重要的一步反應為：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) H＜0。

（1）為提高SO2的轉化率，可通入過量O2，用平衡移動原理解釋其原因：_______。

（2）某興趣小組在實驗室對該反應進行研究，在一密閉容器內加入一定量的SO2和O2，部分實驗圖像如圖1

① 該反應的平衡常數表達式為___________________。

② t1、t2、t3中，達到化學平衡狀態(tài)的是________________。

③ t2到t3的變化是因為改變了一個反應條件，該條件可能是___________________。

（3）將SO2和O2充入恒壓密閉容器中，原料氣中SO2 和O2的物質的量之比m[m＝n(SO2)/n(O2)] 不同時，SO2的平衡轉化率與溫度（T）的關系如圖所示，則m1、m2、m3的從大到小的順序為___________________。

（4）已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×105，H2SO3的Ka1=1.3×102，Ka2=6.2×108。若氨水的濃度為2.0 mol·L1，溶液中的c(OH－)=_______mol·L1。將原料氣SO2和O2通入該氨水中，當c(OH－)降至1.0×107 mol·L1時，溶液中的c()/c()=____。

Answer 1

【答案】增大反應物O2的濃度，平衡正向移動，SO2的轉化率提高 t2 增大壓強 m3＞m2＞m1 6.010-3 0.62

【解析】

（1）對于反應2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ，增大反應物O2的濃度，平衡正向移動，SO2的轉化率提高，但O2的轉化率減��；

（2）①根據化學平衡常數定義，反應2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的化學平衡常數K=；

②平衡時，正逆反應速率相等，即二氧化硫的消耗速率為氧氣生成速率的2倍，由圖可知t1、t2、t3中，達到化學平衡狀態(tài)的是t2；

③由圖可知，t2后，正逆反應速率都加快，且二氧化硫的消耗速率增加的更快，說明正反應速率比逆反應速率增加的快，即反應向正反應方向移動，因為該反應是氣體體積減小的反應，增大壓強可以加快反應速率同時使平衡向正反應方向移動，所以t2到t3的變化是改變了一個反應條件，該條件可能是增大壓強；

（3）將SO2和O2充入恒壓密閉容器中，由圖可知，相同溫度下，m1、m2、m3對應的二氧化硫轉化率減小，原料氣中SO2和O2的物質的量之比m[m＝]越大，說明SO2越多，SO2的轉化率越小，故m3＞m2＞m1；

（4）Kb==1.810-5，c(NH3·H2O)=2.0mol/L，則c(OH-)c(NH4+)==6.010-3mol/L；Ka2==6.210-8，c(H+)= c(OH-)=1.010-7mol/L，所以溶液中==0.62。