Question

(16分) 接觸法制硫酸工藝中，其主反應(yīng)在450℃并有催化劑存在下進行：2SO₂(g)＋O₂(g)??2SO₃(g) ΔH＝－190kJ·mol^－1
(1)該熱化學(xué)反應(yīng)方程式的意義是_______________________________________________
升高溫度上述反應(yīng)平衡常數(shù)____（填“變大”“變小”或“不變”）。
(2)下列描述中能說明上述反應(yīng)已達平衡的是________。
a．v(O₂)_正＝2v(SO₃)_逆
b．容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
c．容器中氣體的密度不隨時間而變化
d．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化
(3)在一個固定容積為5 L的密閉容器中充入0.20 mol SO₂和0.10 mol O₂，半分鐘后達到平衡，測得容器中含SO₃ 0.18 mol，則v(O₂)＝__________mol·L^－1·min^－1；若繼續(xù)通入0.20 mol SO₂和0.10 mol O₂，則平衡________________移動(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”)，再次達到平衡后，________mol<n(SO₃)<________mol。

Answer 1

(1) 在450℃時，2 mol SO₂(g)和1 mol O₂(g)完全反應(yīng)生成2 mol SO₃(g)時放出的熱量為190 kJ；變小
(2) bd  4分        (3) 0.036　向正反應(yīng)方向　0.36　 0.40

（1）考查熱化學(xué)方程式的意義。根據(jù)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可知，在450℃時，2 mol SO₂(g)和1 mol O₂(g)完全反應(yīng)生成2 mol SO₃(g)時放出的熱量為190 kJ。反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以平衡常數(shù)變小。
（2）在一定條件下，當可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。A中反應(yīng)速率方向相反，但不滿足速率之比是相應(yīng)但化學(xué)計量數(shù)之比，不正確。氣體的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量不變，但物質(zhì)的量是變化的，所以bd都可以說明。氣體的密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，質(zhì)量和容積均是不變的，所以密度始終是不變的，c不正確。答案選bd。
（3）容器中含SO₃ 0.18 mol，則消耗越強就是0.09mol，因此氧氣的反應(yīng)速率是。增大反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動。所以反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，因此三氧化硫的物質(zhì)的量大于0.36mol。由于是可逆反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率不可能是1，所以三氧化硫的物質(zhì)的量小于0.4mol。