Question

硫酸工業(yè)中SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃是重要的反應(yīng)之一，在一定壓強和催化劑作用下在2L密閉容器中充入0.8molSO₂和2molO₂發(fā)生反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑

加熱

2SO₃（g），SO₂的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如下表所示：

溫度°C	450	500	550	600
SO2的轉(zhuǎn)化率%	97.5	95.8	90.50	80.0

（1）由表中數(shù)據(jù)判斷△H______0（填“＞”、“=”或“＜”）
（2）能判斷該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)的是______
A．容器的壓強不變B．混合氣體的密度不變
C．混合氣體中SO₃的濃度不變D．C（SO₂）=C（SO₃）
E．v_正（SO₂）=v_正（SO₃）F．v_正（SO₃）=2v_逆（O₂）
（3）某溫度下經(jīng)2min反應(yīng)達到平衡后C（SO₂）=0.08mol?L^-1．
①0～2min之間，O₂的反應(yīng)速率為______．
②此時的溫度為______℃．
③此溫度下的平衡常數(shù)為______（可用分?jǐn)?shù)表示）．
（4）若將平衡反應(yīng)混合物的壓強增大（假如體積可變），平衡將______向移動．

Answer 1

（1）升高溫度，平衡向吸熱方向移動，根據(jù)表格知，溫度越高，化學(xué)平衡常數(shù)越小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H＜0，
故答案為：＜；
（2）A．隨反應(yīng)進行氣體的物質(zhì)的量減少，壓強減少，容器中壓強不變，說明到達平衡狀態(tài)，故A正確；
B．隨反應(yīng)進行氣體的質(zhì)量不變，容器的體積也不變，密度不變，混合氣體的密度不變，不能說明到達平衡狀態(tài)，故B錯誤；
C．混合氣體中SO₃的濃度不變，能說明到達平衡狀態(tài)，故C正確；
D．反應(yīng)到達平衡時個物質(zhì)的濃度不變，但不一定C（SO₂）=C（SO₃），所以不能作為達平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故D錯誤；
E．在任何時刻v_正（SO₂）=v_正（SO₃），所以不能作為達平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故E錯誤；
F．v_正（SO₃）=2v_逆（O₂）不同物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，說明到達平衡狀態(tài)，故F正確；
故選：ACF；
（3）①參加反應(yīng)的SO₂的濃度0.4mol?L^-1-0.08mol?L^-1=0.32mol?L^-1，故參加反應(yīng)的O₂為0.32mol?L^-1×

1

2

=0.16mol?L^-1，故v（O₂）=

0.16mol?L-1

2min

=0.08mol/（L?min），故答案為：0.08mol?L^-1?min^-1；
②二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為

0.32mol?L-1

0.4mol?L-1

×100%=80%，所以此時的溫度為600℃，故答案為：600；
③2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑

加熱

2SO₃（g），
反應(yīng)開始（mol/L） 0.4 1 0
反應(yīng)（mol/L） 0.32 0.16 0.32
平衡（mol/L） 0.080.84 0.32
平衡常數(shù)K=

(0.32)2

(0.08)2×0.84

=

400

21

，
故答案為：

400

21

；
（4）該反應(yīng)正向是一個氣體體積減少的反應(yīng)，所以壓強增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，故答案為：正．