Question

利用催化氧化反應(yīng)將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟．已知：SO₂（g）+

1

2

O₂（g）?SO₃（g）△H=-98kJ?mol^-1．
（1）一定溫度下，在恒容密閉容器中，當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后若再通入一定量氮氣，則SO₂的轉(zhuǎn)化率將

 

（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（2）下表為該反應(yīng)在T₁溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)：

時間/S	0	500
c（SO2）mol?L-l	5.00	3.52

則500s內(nèi)O₂的消耗速率為

 

．
（3）某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

10

3

，若在此溫度下，向100L的恒容密閉容器中，充入3.0mol SO₂（g）、16.0mol O₂（g）和3.0mol SO₃（g），則反應(yīng)開始時SO₂的消耗速率比生成速率

 

．（填“大”、“小”或“不能確定”）
（4）一定溫度下，向一帶活塞的體積為2L的密閉容器中充入2.0mol SO₂和1.0mol O₂，達(dá)到平衡后體積變?yōu)?.5L，則SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計算

專題：

分析：（1）氮氣是非反應(yīng)氣體，充入氮氣各組分的濃度不變；
（2）速率之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比；
（3）根據(jù)平衡常數(shù)和濃度商的大小綜合判斷；
（4）先根據(jù)平衡常數(shù)計算出c（SO₂），再根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式求出SO₂的轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）氮氣是非反應(yīng)氣體，充入氮氣各組分的濃度不變，所以平衡不移動，SO₂的轉(zhuǎn)化率不變，故答案為：不變；   
（2）v（SO₂）=

5-3.52

500

=2.96×10^-3 mol/（L．s），所以O(shè)₂的消耗速率為：

v(SO2)

2

=1.48×10^-3 mol/（L．s），故答案為：1.48×10^-3 mol/（L．s）；
（3）因為濃度商Q_C=

3.0mol 100L

3.0mol 100L ×( 16.0mol 100L ) 1 2

=2.5＞K，所以化學(xué)反應(yīng)正向進(jìn)行，即v（正）＞v（逆），故答案為：大；    
（4）（2）根據(jù)V_前/V_后=n_前/n_后 可得，向一帶活塞的體積為2L的密閉容器中充入2.0mol SO₂和1.0mol O₂，達(dá)到平衡后體積變?yōu)?.5L，n_后=2.25mol 
                    SO₂（g）+

1

2

O₂（g）?SO₃（g）
 開始（mol）         2.0     1.0         0
 反應(yīng)（mol）          a       

1

2

a        a 
 平衡（mol）        2.0-a    1-

1

2

a       a 
 則：（2.0-a）+（1.0-

1

2

a）+a=2.25     a=1.5 
所以SO₂的轉(zhuǎn)化率α=

1.5

2

×100%=75%，故答案為：75%．

點評：本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)知識，如利用濃度商判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，轉(zhuǎn)化率的計算、外界條件對化學(xué)平衡的影響以及有關(guān)化學(xué)計算，試題較靈活，綜合性強，題目難度較大．