接触法制硫酸的工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g))△H=-190

接触法制硫酸的工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g))△H=-190kJ/mol
(1)该反应450℃时的平衡常数______500℃时的平衡常数(填“大于”“小于”或“等于”).
(2)该热化学方程式的意义是______
(3)下列描述中能说明上述反应已经达到平衡的是______
A.v(O2=2v(SO3
B.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
C.容器中气体的密度不随时间而变化
D.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molO2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.18mol,则v(O2)=______mol•L-1•min-1;若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2,则平衡______ 移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡后,______mol<n(SO3)<______mol.
AMANDAJIA 1年前 已收到1个回答 举报

lector 幼苗

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解题思路:(1)平衡常数只与温度有关,吸热反应平衡常数随温度升高而增大,放热反应则相反;
(2)热化学方程式应注明反应热的测定条件、聚集状态、反应热的数值、单位、符号,其化学计量数表示该物质的物质的量;
(3)根据化学平衡状态的标志:正反应速率等于逆反应速率,平衡混合物中各组成成分的含量不变来判断;
(4)化学反应速率的定义求出氧气的速率;根据影响化学平衡的因素来判断平衡移动方向,利用极限法求出再次达平衡后n(SO3)的范围.

(1)化学平衡常数只与温度有关,吸热反应平衡常数随温度升高而增大,放热反应平衡常数随温度升高而减小,该反应为放热反应,450℃时的平衡常数大于500℃时的平衡常数,
故答案为:大于;
(2)热化学方程式表明化学反应所放出或吸收热量的化学方程式,反应热的测量与温度有关,应注明温度,各物质化学式前的化学计量数表示该物质的物质的量,反应物和生成物的聚集状态不同,反应热也不相同,应注明聚集状态,+190kJ表示放出190kJ的热量,该热化学方程式的意义是:在450℃时,2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ,
故答案为:在450℃时,2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ;
(3)化学平衡状态的标志:正反应速率等于逆反应速率,平衡混合物中各组成成分的含量不变来判断,
A.v(O2)=2v(SO3)均为正反应速率,不能判断是否达到平衡,故A错误;
B.容器中气体的平均分子量不随时间而变化,说明平衡混合物中各组成成分含量不变,反应达到平衡状态,故B正确;
C.气体的密度=[m/V],根据质量守恒定律,反应过程中气体的总质量不变,容器体积不变,气体的密度不会发生变化,故容器中气体的密度不随时间而变化,不能判断反应是否达到平衡,故C错误;
D.该反应为气体的分子总数减少的反应,当容器中气体的分子总数不随时间而变化时,平衡混合物中各组成成分含量不变,反应达到平衡状态,故D正确;
故答案为:BD;
(4)当生成0.18molSO3时,参加反应的氧气的物质的量为x,
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
1 2
x 0.18mol
x=[0.18mol×1/2]=0.09mol
v(O2)=

0.09mol
5L
0.5min=0.036mol.L-1•min-1
继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2,容器内压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动;
用极限法求出n(SO3)的范围,
假设平衡不移动,此时n(SO3)=0.18×2=0.36mol,
假设0.40molSO2完全生成SO3,根据反应方程式2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可知,n(SO3)=0.4mol,
所以再次达到平衡时,0.36mol<n(SO3)<0.40mol.
故答案为:0.036;向正反应方向;0.36;0.40.

点评:
本题考点: 化学平衡的计算;化学平衡建立的过程;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断.

考点点评: 本题考查了化学平衡的计算、化学平衡的影响因素及化学平衡状态的判断等知识,题目难度中等,注意掌握化学平衡及其影响因素,明确化学反应速率的概念及计算方法,试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力.

1年前

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