Question

【題目】2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H＜0，是工業(yè)制硫酸的主要反應(yīng)之一。

（1）該反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示：

E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響_______ (填“有”或“無(wú)”），該反應(yīng)通常有V2O5作催化劑，加入V2O5后，改變的是圖中的_____。

A．△H B．E C．△H-E D．△H+E

（2）某溫度下，甲同學(xué)將2molSO2和1molO2置于密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，SO2平衡轉(zhuǎn)化率（α）與體系總壓強(qiáng)（p）的關(guān)系如圖①所示，若A點(diǎn)二氧化硫的平衡濃度為0.04mol/L，則容器的體積為_(kāi)_L；圖①中B點(diǎn)SO2、O2、SO3的平衡濃度之比為_(kāi)________；反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，時(shí)間t1時(shí)縮小容器體積，請(qǐng)?jiān)趫D②中畫(huà)出時(shí)間t1之后反應(yīng)速率變化圖像；圖③為壓強(qiáng)等于0.5MPa時(shí)不同溫度下SO2轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系圖，圖中T2___T1(填寫(xiě)“大于”或“小于”）

（3）在2L的密閉容器中，乙同學(xué)投入2molSO2和bmolO2；25min時(shí)達(dá)到平衡，如下圖所示，在35min時(shí)，改變某一條件，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，70min時(shí)，反應(yīng)再次達(dá)到平衡，回答下列問(wèn)題：

①10min時(shí)，v（SO2) ______

②求0~10min時(shí)，v（O2）=_______

③反應(yīng)開(kāi)始至35min時(shí)，測(cè)得反應(yīng)共放熱138.6kJ，則反應(yīng)2SO2（g）+O2（g）==2SO3（g）△H=_________kJ/mol

④35min時(shí)，改變的條件可能是______

A．加入更多的V2O5

B．從容器中分離出少量O2

C．投入一定量的SO3

D．降低反應(yīng)溫度

E.往容器中加入N2，使容器壓強(qiáng)增大

Answer 1

【答案】（1）無(wú)；B；（2）10；6：3：34 ；

；小于

（3）①0.05mol/(L·min）；② 0.025mol/（L·min）③ -198.0④d。

【解析】

試題分析：（1）反應(yīng)熱是反應(yīng)物與生成物具有的能量差，與反應(yīng)的活化能E無(wú)關(guān)；催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)進(jìn)行所需要的最低能量降低，所以選項(xiàng)B正確；（2）A點(diǎn)SO2轉(zhuǎn)化率是0.8，所以未反應(yīng)的SO2的物質(zhì)的量是n(SO2)=2mol×(1-0.8)=0.4mol，由于此時(shí)二氧化硫的濃度是0.04mol/L ，所以容器的容積是V=0.4mol ÷0.4mol =10L；圖①中B點(diǎn)時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率是0.85 ，則反應(yīng)產(chǎn)生的SO3的物質(zhì)的量是n(SO3)= 0.85×2mol=1.7mol，未反應(yīng)的SO2、O2的物質(zhì)的量分別是n(SO2)= 2mol-1.7mol =0.3mol，n(O2)=1mol-1.7mol×1/2=0.15mol，由于容器的容積相等，所以平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量的比等于它們的平衡濃度之比所以B點(diǎn)SO2、O2、SO3的平衡濃度之比為0.03：0.015：0.17=6：3：34；反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，時(shí)間t1時(shí)縮小容器體積，物質(zhì)的濃度增大，反應(yīng)體系壓強(qiáng)增大，正反應(yīng)、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率加快，由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積減小的正反應(yīng)方向移動(dòng)，在圖②中畫(huà)出時(shí)間t1之后反應(yīng)速率變化圖像是；圖③為壓強(qiáng)等于0.5MPa時(shí)不同溫度下SO2轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系圖，由于升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間縮短，根據(jù)圖像可知在溫度為T(mén)1時(shí)先達(dá)到平衡，說(shuō)明溫度T2小于T1；（3）①10min時(shí)，v（SO2) =1.0mol÷2.0L÷10min=0.05mol/(L·min）；②在0~10min時(shí)，v（O2）=1/2 v（SO2) =1/2×0.05mol/(L·min）=0.025mol/(L·min）；③反應(yīng)開(kāi)始至35min時(shí)，SO2反應(yīng)的物質(zhì)的量是n(SO2)=1.4mol，測(cè)得反應(yīng)共放熱138.6kJ，則2molSO2反應(yīng)放出熱量是138.6kJ÷1.4×2=198kJ，所以2SO2（g）+O2（g）==2SO3（g）△H=-198kJ kJ/mol；④35min時(shí)，根據(jù)圖像可知，SO2的濃度進(jìn)一步減少，SO3的濃度進(jìn)一步增大，說(shuō)明反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)。A．加入更多的V2O5，該物質(zhì)是催化劑，不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，錯(cuò)誤； B．從容器中分離出少量O2，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，與圖像不吻合，錯(cuò)誤；C．投入一定量的SO3，SO3的濃度會(huì)突然增大，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，與圖像不吻合，錯(cuò)誤；D．降低反應(yīng)溫度，化學(xué)平衡向放熱的正反應(yīng)方向移動(dòng)，與圖像吻合，正確；e.往容器中加入N2，使容器壓強(qiáng)增大，由于不能改變?nèi)魏挝镔|(zhì)的濃度，化學(xué)平衡不移動(dòng)，與反應(yīng)事實(shí)不吻合，錯(cuò)誤。