Question

【題目】一定溫度下，向一容積為10 L的恒容密閉容器中充入2 mol SO2和1mol O2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196 kJ/mol。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行10分鐘時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗紩r(shí)的0.7倍。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）SO2的轉(zhuǎn)化率為______________________。

（2）從開(kāi)始到10分鐘，用氧氣表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(O2)=______________________。

（3）達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)放出的熱量為______________________。

Answer 1

【答案】 90% 9×10-3mol/(L·min) 176.4kJ

【解析】（1）根據(jù)轉(zhuǎn)化率概念等于變化量比上初始量進(jìn)行解答；（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率公式進(jìn)行計(jì)算；（3）依據(jù)熱化學(xué)方程式定量關(guān)系和實(shí)際消耗二氧化硫的物質(zhì)的量計(jì)算反應(yīng)放出的熱量進(jìn)行解答。

（1）設(shè)SO2的變化量是x，則根據(jù)三段式有：
2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）
初始物質(zhì)的量（mol）： 2 1 0
變化物質(zhì)的量（mol）： x 0.5x x
平衡物質(zhì)的量（mol）：2 -x 1-0.5x x
當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗紩r(shí)的0.7倍，則（2-x+1-0.5x+x）/（2+1）=0.7，x=1.8 mol。SO2的轉(zhuǎn)化率為=變化量 /初始量×100%=90%

（2）結(jié)合上述分析知，從開(kāi)始到10分鐘，氧氣的變化量為0.9 mol，氧氣濃度變化為c(O2)=0.09 mol/L，反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(O2)= 0.009 mol/(L.min)。答案：9×10-3mol/(L·min)

（3）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=196kJ/mol,反應(yīng)過(guò)程中消耗二氧化硫物質(zhì)的量2mol放196KJ,根據(jù)上述分析消耗二氧化硫物質(zhì)的量為1.8mol,放出熱量=1.8mol×196KJ/2mol =176.4kJ，答案：176.4kJ。