Question

接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：
2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）
（1）对于反应2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g），化学平衡状态的标志为__________。

A．SO2减少的化学反应速率和SO3减少的化学反应速率相等

B．容器中气体的平均分子量不随时间而变化

C．容器中气体的分子总数不随时间而变化

D．恒容的容器中气体的密度不随时间而变化

（2）450℃时，将amol SO₂与bmol O₂以3:2通入固定容积5L的密闭容器中，
①反应进行至10min时，测得n(SO₂) =" 8mol" ,n(SO₃) ="4mol" , 则b=_______mol
②10min内平均速率v（SO₂）=___________________
③反应达平衡后，测得容器内压强是反应起始压强的0.715倍，则平衡时的SO₂转化率为___________________.

Answer 1

（8分）(1) A B C  (2) ① 8    ②0.08mol·L^-1·min^-1  ③95％

试题分析：（1）D、根据质量守恒定律得知，气体的总质量不变，容器的体积不变，密度等于质量除以体积，即密度一直不变，故错。故选ABC。
（2）根据化学方程式计算：
2SO₂（g）+ O₂（g）2SO₃（g）
开始的物质的量    amol       b mol        0 mol
反应的物质的量    4mol       2 mol        4 mol
10min时物质的量   8mol      (b-2)mol      4 mol
①amol-4mol=8mol，a=12，b=8。
②v（SO₂）=△c（SO₂）÷t=△n（SO₂）÷V÷t=4mol÷5L÷10min=0.08mol·L^-1·min^-1。
③设衡时的SO₂转化了xmol，根据化学方程式计算：
2SO₂（g）+ O₂（g）2SO₃（g）
开始的物质的量    amol       bmol         0mol
反应的物质的量    xmol       x/2mol       xmol
10min时物质的量  (a-x)mol   (b-x/2)mol    xmol
根据压强之比等于物质的量之比得：[(a-x)mol+(b-x/2)mol+xmol]/(amol+bmol)=0.715，结合题中信息a:b=3:2，计算得x/a=0.95，故平衡时的SO₂转化率为95％。
点评：本题考查化学反应速率、转化率、化学平衡状态的判断、化学平衡的影响因素等，知识面广，应加强平时知识的积累。