题目内容

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(1)某温度下该反应的平衡常数K=
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v(逆)(填“<”、“>”或“=”).(2)一定温度下,向一带活塞的体积为20L的密闭容器中充入0.4mol SO2和0.2mol O2,达到平衡后体积变为16L,则平衡后SO2转化的百分率为
60%
60%
.(3)在(2)中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是
A、C
A、C
(填字母).A.保持温度和容器体积不变,充入0.2mol O2
B.保持温度和容器内压强不变,充入0.4mol SO3
C.降低温度
D.移动活塞压缩气体
(4)若以图所示装置,用电化学原理生产硫酸,为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为
16:29
16:29
.分析:(1)根据浓度商与平衡常数的大小判断反应进行的方向;
(2)先根据平衡常数计算出c(SO2),再根据转化率公式求出SO2的转化率;
(3)根据浓度、温度、压强等外界条件对化学平衡的影响,求出平衡移动后c(SO2),
(4)根据SO2、O2和水形成硫酸溶液的浓度为50%,求出SO2和水的质量比.
(2)先根据平衡常数计算出c(SO2),再根据转化率公式求出SO2的转化率;
(3)根据浓度、温度、压强等外界条件对化学平衡的影响,求出平衡移动后c(SO2),
(4)根据SO2、O2和水形成硫酸溶液的浓度为50%,求出SO2和水的质量比.
解答:解:(1)因为浓度商QC=
=2.5>K,所以化学反应正向进行,即v(正)>v(逆),故答案为:>;
(2)根据P前/P后=n前/n后 可得,n后=0.48mol
SO2(g)+
O2(g)?SO3(g)
开始(mol) 0.4 0.2 0
反应(mol) a
a a
平衡(mol) 0.4-a 0.2-
a a
则:(0.4-a)+(0.2-
a)+a=0.48
a=0.24
所以SO2的转化率α=
×100%=60%,故答案为:60%;
(3)A、保持温度和容器体积不变,O2的浓度增大,平衡正向移动,SO2的浓度减小,所以A正确;
B、保持温度和容器内压强不变,充入0.4mol SO3,新的平衡与原平衡等效,SO2的浓度不变,所以B错误;
C、降低温度,平衡向放热的方向移动,而正反应为放热,所以平衡正向移动,SO2的浓度减小,所以C正确;
D、移动活塞压缩气体,SO2的浓度瞬间增大,之后平衡向气体体积减少的方向移动,即向正反应方向移动,SO2的浓度减小,再次到达平衡时SO2的浓度仍比原来大,所以D错误.
故答案为:A、C;
(4)设:SO2和水的质量分别为a、b
SO2 +H2O?H2SO3
64 18 82
a
2H2SO3 +O2═2H2SO4
164 196
则:硫酸溶液的质量百分数为
×100%=50%,
所以a:b=16:29,故答案为:16:29.
C(SO2) | ||
C(SO3) C
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(2)根据P前/P后=n前/n后 可得,n后=0.48mol
SO2(g)+
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开始(mol) 0.4 0.2 0
反应(mol) a
1 |
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平衡(mol) 0.4-a 0.2-
1 |
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则:(0.4-a)+(0.2-
1 |
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a=0.24
所以SO2的转化率α=
0.24 |
0.4 |
(3)A、保持温度和容器体积不变,O2的浓度增大,平衡正向移动,SO2的浓度减小,所以A正确;
B、保持温度和容器内压强不变,充入0.4mol SO3,新的平衡与原平衡等效,SO2的浓度不变,所以B错误;
C、降低温度,平衡向放热的方向移动,而正反应为放热,所以平衡正向移动,SO2的浓度减小,所以C正确;
D、移动活塞压缩气体,SO2的浓度瞬间增大,之后平衡向气体体积减少的方向移动,即向正反应方向移动,SO2的浓度减小,再次到达平衡时SO2的浓度仍比原来大,所以D错误.
故答案为:A、C;
(4)设:SO2和水的质量分别为a、b
SO2 +H2O?H2SO3
64 18 82
a
18a |
64 |
82a |
64 |
2H2SO3 +O2═2H2SO4
164 196
82a |
64 |
98a |
64 |
则:硫酸溶液的质量百分数为
98a /64 |
98a /64+b-18a /64 |
所以a:b=16:29,故答案为:16:29.
点评:本题考查了化学平衡的有关知识,如利用浓度商判断化学反应进行的方向,转化率的计算、外界条件对化学平衡的影响以及有关化学计算,试题较灵活,综合性强.

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