题目内容
【题目】硫及其化合物用途广泛,研究硫及其化合物性质和用途意义重大。利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。已知:SO2(g)+O2(g)SO3(g) △H=-98kJ·mol-1。某温度下该反应的平衡常数K=。
(1)该温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入3.0molSO2(g)、16.0molO2(g)和3.0molSO3(g),则反应开始时v(正)__v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
(2)该温度下,向一体积为2L的恒容密闭容器中充入2.0molSO2和1.0molO2,反应一段时间后容器压强为反应前的80%,此时SO2的转化率为___。
(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__(填字母)。
A.保持温度和容器体积不变,充入1.0molO2
B.升高温度
C.保持温度和容器体积不变,充入1.0molSO3
D.增大容器体积
【答案】> 60% AD
【解析】
(1)根据QC与K的关系进行分析,QC>K,反应向左,QC<K,反应向右,QC=K,达平衡;
(2)根据转化率计算公式,结合题给信息列方程进行计算;
(3)根据外界条件影响平衡移动的规律进行分析。
(1)此时容器中二氧化硫、氧气和三氧化硫的浓度分别是3.0mol、16.0mol和3.0mol,则,所以反应向正反应方向移动,则正反应速率大于逆反应速率;
故答案为:>;
(2)、设SO2的转化率是x,则生成三氧化硫是2x,消耗SO2是2x,氧气是x,所以根据题意可知,解得x=0.6,即转化率是60%;
故答案为:60%;
(3)A、保持温度和容器体积不变,充入1. 0mol O2,则平衡向正反应方向移动,二氧化硫的浓度减少,A可选;
B、升高温度则平衡向逆反应方向移动,二氧化硫的浓度增加,B不选;
C、保持温度和容器内压强不变,充入1.0molSO3,则平衡是等效的,浓度不变,C不选;
D、增大容器容积,则压强减小,平衡向逆反应方向移动,但二氧化硫的浓度仍然是减小的,D可选;
故选AD。
【题目】一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
容器1 | 容器2 | 容器3 | |
反应温度T/K | 700 | 700 | 800 |
反应物投入量 | 2 mol SO2、 1 mol O2 | 4 mol SO3 | 2 mol SO2、 1 mol O2 |
平衡v正(SO2)/mol·L-1·s-1 | v1 | v2 | v3 |
平衡c(SO3)/mol·L-1 | c1 | c2 | c3 |
平衡体系总压强p/Pa | p1 | p2 | p3 |
物质的平衡转化率α | α1(SO2) | α2(SO3) | α3(SO2) |
平衡常数K | K1 | K2 |
下列说法正确的是
A.v1<v2,c2<2c1
B.K1>K3,p2>2p3
C.v1<v3,α1(SO2)>α3(SO2)
D.c2>2c3,α2(SO3)+α3(SO2)=1