运用化学反应原理研究二氧化硫的催化氧化反应有重要意义.

运用化学反应原理研究二氧化硫的催化氧化反应有重要意义.

(1)硫酸生产中,SO 2 催化氧化生成SO 3 :2SO 2 (g)+O 2 (g)⇌2SO 3 (g),混合体系中SO 3 的百分含量和温度的关系如图1示(曲线上任何一点都表示平衡状态).根据图示回答下列问题:
①2SO 2 (g)+O 2 (g)⇌2SO 3 (g)的△H______0(填“>”或“<”);
若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡______移动(填“向逆方向”、“向正方向”或“不”).
②若温度为T 1 、T 2 ,反应的平衡常数分别为K 1 ,K 2 ,则K 1 ______K 2
反应进行到状态D时,v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”).
(2)如图2所示,当关闭K时,向A中充入2molSO 2 、1molO 2 ,向B中充入4molSO 2 、2molO 2 ,起始时,V(A)=V(B)=aL.在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器中发生下列反应:2SO 2 (g)+O 2 (g)⇌2SO 3 (g)达到平衡(Ⅰ)时,V(B)=0.7aL.请回答:
①B中X的转化率α(SO 2 B 为______;
②A中SO 2 和B中O 2 的物质的量比较:n(SO 2 A ______n(O 2 B (选填:“>”、“<”或“=”);
③打开K,过一段时间重新达到平衡(图 2)时,B的体积为______(用含a的代数式表示,连通管中气体体积忽略不计.)
zcl31 1年前 已收到1个回答 举报

so86 幼苗

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(1)①由图可知,温度越高,混合体系中SO 3 的百分含量越小,说明升高温度平衡向逆反应进行,即向左移动,升高温度向吸热反应方向移动,即该反应正反应为放热反应;
恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,体积应增大,反应混合物各组分的浓度降低,等效为降低压强,压强降低平衡向体积增大方向移动,即向逆方向移动.
故答案为:<;向逆方向;
②温度升高,平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动,K值减小,K 1 >K 2 ;由于D状态未达平衡,混合体系中SO 3 的百分含量小于平衡时的,反应向正反应进行,所以v >v
故答案为:>;>;
(2)①设B中二氧化硫的转化率为x,
根据反应方程式:2SO 2 (g)+O 2 (g)⇌2SO 3 (g)
反应前(mol)4 2 0
转化(mol) 4x 2x 4x
平衡(mol) 4-4x2-2x 4x
达到平衡时,V(B)=0.7a L,恒温恒压条件下,容器的体积之比等于混合气体的物质的量之比,即(4mol+2mol):(4-4x+2-2x+4x)mol=a:0.7a,
解得:x=0.9,
故答案为:0.9;
②B在恒温恒压下,加入4mol SO 2 、2mol O 2 反应与加入2mol SO 2 、1mol O 2 反应等效,其中n(O 2 )=0.5n(SO 2 );
假如有装置C,向装置C加入2mol SO 2 、1mol O 2 反应,压强与B等压且恒温恒压条件下,达到平衡时与B为等效平衡,则一定满足n(SO 2 B =2n(SO 2 C =2n(O 2 B
由于A容积恒定,反应体系的压强小于C的压强,相当于减小了压强,平衡向着逆向移动,A中二氧化硫转化率小于C的,反应后达到平衡时n(SO 2 A >n(SO 2 C ,由于n(SO 2 C =n(O 2 B ,所以n(SO 2 A >n(SO 2 C =n(O 2 B ,即n(SO 2 A >n(O 2 B
故答案为:>;
③打开K,过一段时间重新达到平衡(图 2)时,与B反应为等效平衡,相当于加入了6mol二氧化硫和3mol氧气,同温同压下,根据物质的量与体积成正比,达到平衡时总体积为:0.7a×
9mol
6mol =1.05a,所以B的体积为1.05a-a=0.05a,
故答案为:0.05a.

1年前

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