Question

【題目】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。

（1）T1℃時(shí)，在2L密閉容器中充入0.6molSO3，圖1表示SO3物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。

①平衡時(shí)，SO3的轉(zhuǎn)化率為______（保留一位小數(shù)）；在T1℃下反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 的平衡常數(shù)為____________；若其他條件不變，在8min時(shí)壓縮容器的體積至1L，則n(SO3)的變化曲線(xiàn)為_______（填字母）。

②下表為不同溫度(T)下反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H＜0的化學(xué)平衡常數(shù)（K）：

T/℃	T2	T3
K	20.5	4.68

由此推知，其他條件相同，在T1、T2、T3三種不同溫度下，反應(yīng)從開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)所需要的時(shí)間最長(zhǎng)的是 _____________。（填“T1”、“T2”或“T3”）

（2）在體系恒壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，原料氣中SO2和O2的物質(zhì)的量之比（k）不同時(shí)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度（t）的關(guān)系如圖2所示：圖中k1、k2、k3的大小順序?yàn)?/span>____________。

Answer 1

【答案】 66.7% 2.5 c T2 k1>k2>k3

【解析】(1)在容積為2L密閉容器中充入0.6molSO3，由圖1平衡時(shí)SO3物質(zhì)的量為0.2mol，

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，

起始量(mol)0 0 0.6

變化量(mol) 0.4 0.2 0.4

平衡量(mol) 0.4 0.2 0.2

①SO3的轉(zhuǎn)化率為=×100%≈66.7%；K===2.5；其他條件不變，在8min時(shí)壓縮容器體積至0.5L，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，n(SO3)變大，即為圖像c，故答案為：66.7%；2.5； c；

②因?yàn)榉磻?yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越低，平衡越向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)越大，所以溫度最低的為K最大的，即T2，故答案為：T2；

(2)相同溫度和壓強(qiáng)下，K越小，氧氣濃度越大，平衡正向移動(dòng)，則二氧化硫的轉(zhuǎn)化率越大，則k1＞k2＞k3，故答案為：k1＞k2＞k3。