Question

已知2SO₂（g）+O₂（g） 

加熱

催化劑

2SO₃（g）反應(yīng)過程的能量變化如圖所示．請回答下列問題：
（1）1molSO₂（g）氧化為1molSO₃（g）放出的熱量為99.00kJ?mol^-1，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
（2）①在圖中標(biāo)出該反應(yīng)的活化能E和反應(yīng)熱△H；
②該反應(yīng)通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會使圖中B點升高還是降低，請在圖中畫圖表示出來，并進(jìn)行必要的標(biāo)注．
（3）能夠說明在恒溫恒容條件下，上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

 

．
A．容器中氣體總壓強(qiáng)不變
B．容器中混合氣體的密度不變
C．每生成1mol SO₃的同時生成1molSO₂
D．SO₂、O₂、SO₃的物質(zhì)的量之比為2：1：2
（4）在400℃，常壓下，向體積為2L的密閉容器中充入2mol SO₂（g）和1.92mol O₂（g），充
分反應(yīng)后，測得還有0.08mol SO₂剩余，求該反應(yīng)的平衡常數(shù)（要求寫出計算過程）．

Answer 1

考點：熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡的計算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法寫出，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)反應(yīng)的焓變寫出；
（2）反應(yīng)加入催化劑能降低反應(yīng)活化能，加快反應(yīng)速率，反應(yīng)焓變和反應(yīng)物、生成物能量有關(guān)，與反應(yīng)變化過程無關(guān)，結(jié)合圖象分析繪制；
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，個組分含量保持不變分析選項；
（4）結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計算平衡濃度，平衡常數(shù)是用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積得到．

解答： 解：（1）1molSO₂（g）氧化為1molSO₃（g）放出的熱量為99.00kJ?mol^-1，2mol二氧化硫完全反應(yīng)生成2mol三氧化硫放出熱量為198KJ，熱化學(xué)方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑 .

△

2SO₃（g）△H=-198.00 kJ/mo1；
故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑 .

△

2SO₃（g）△H=-198.00 kJ/mo1；
（2）①加入催化劑降低費用的活化能，反應(yīng)焓變和反應(yīng)物、生成物能量之差計算和反應(yīng)過程無關(guān)；
②該反應(yīng)通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會使圖中B點是降低，畫出的圖象為：，
故答案為：；

（3）2SO₂（g）十O₂（g）

催化劑 .

△

2SO₃（g）△H=-198.00 kJ/mo1，反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，結(jié)合平衡移動原理和平衡標(biāo)志分析；
A．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，容器中氣體總壓強(qiáng)不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．反應(yīng)中氣體質(zhì)量和體積不變，容器中混合氣體的密度始終不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．每生成1mol SO₃的同時生成1molSO₂ ，說明二氧化硫、三氧化硫的正逆反應(yīng)速率相同，故C正確；
D．SO₂、O₂、SO₃的物質(zhì)的量之比為2：1：2，是反應(yīng)之比，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯誤；
故答案為：AC；
（4）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式列式
                        2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑 .

△

2SO₃（g）
起始量（mol/L） 2mol/2L=1mol/L   1.92mol/2L=0.96mol/L    0
變化量（mol/L）   0.96mol/L        0.48                 0.96 
平衡量（mol/L）  0.08mol/2L=0.04   0.48                 0.96

K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

=

(0.96mol/L)2

(0.04mol/L)2×0.48mol/L

=1200 L/mol；
答：依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式列式
                        2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑 .

△

2SO₃（g）
起始量（mol/L） 2mol/2L=1mol/L   1.92mol/2L=0.96mol/L    0
變化量（mol/L）   0.96mol/L        0.48                 0.96 
平衡量（mol/L）  0.08mol/2L=0.04   0.48                 0.96

K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

=

(0.96mol/L)2

(0.04mol/L)2×0.48mol/L

=1200 L/mol．

點評：本題考查了熱化學(xué)方程式書寫，圖象分析判斷，化學(xué)平衡計算方法和平衡常數(shù)概念的計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．