Question

【題目】二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大氣的主要污染物。綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究?jī)?nèi)容之一。

硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如右圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：

（1）將2.0mol SO2和1.0molO2置于10L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強(qiáng)為0.10MPa。該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于___________。

（2）若改在容器中加入1.0 mol SO2、0.5mol O2和amol SO3，保持溫度不變反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強(qiáng)也為0.10MPa，則a＝_________mol。SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為_________________。

（3）平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K(A)____ ______K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

Answer 1

【答案】（1）800（2）1.060%（3）=

【解析】

試題分析：（1）由圖象知，體系總壓強(qiáng)為0.10MPa時(shí)SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為0.8，則

2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）

起始：2.0mol 1.0mol 0

轉(zhuǎn)化：1.6mol 0.8mol 1.6mol

平衡：0.4mol 0.2mol 1.6mol

則平衡時(shí)：c（SO2）=0.04mol/L，c（O2）=0.02mol/L，c（SO3）=0.16mol/L，

K===800，故答案為：800；

（2）若改在容器中加入1.0 mol SO2、0.5mol O2和amol SO3，保持溫度不變反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強(qiáng)也為0.10MPa，則反應(yīng)與①中反應(yīng)等效，所以要滿足等效，則amol三氧化硫完全轉(zhuǎn)化后必須使二氧化和氧氣的物質(zhì)的量分別是2mol和1mol，則a＝1mol。平衡時(shí)二氧化硫是0.4mol，這說明消耗二氧化硫是1mol－0.4mol＝0.6mol，因此SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%。

（3）平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，K（A）=K（B）。