题目内容
【题目】二氧化硫的催化氧化反应：2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）是工业制硫酸的重要反应之一。
（1）①从平衡角度分析采用过量O2的原因是____________________。
②一定条件下，将0.10 mol SO2（g）和0.06 mol O2（g）放入容积为2 L的密闭容器中，反应在5min时达到平衡，测得c（SO3）=0.040 mol／L。
用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为_________。
计算该条件下反应的平衡常数K=____________________________________。
③已知：该催化氧化反应K（300℃）>K（350℃）。则该反应正向是____________________反应（填“放热”或“吸热”）。平衡后升高温度，SO2的转化率_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）某温度下，SO2的平衡转化率（
）与体系总压强（P）的关系如图1所示。平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）_________K（B）（填“>”、“<”或“=”，下同）。
（3）保持温度不变，将等物质的量的SO2和O2混合气平分两份，分别加入起始体积相同的甲、乙两容器中，保持甲容器恒容，乙容器恒压到达平衡（如图2）。两容器的SO2的转化率关系为甲_________乙。
（4）下图表示在密闭容器中二氧化硫的催化氧化反应达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a～b过程中改变的条件可能是_________；b～c过程中改变的条件可能是_________；若增大压强时，反应速率和化学平衡变化情况画在c～d处。
【答案】提高氧气浓度，平衡正向移动，可以提高二氧化硫的转化率 0.008mol·L－1·min－1 1600 放热 减小 = < 升温 减少SO3的浓度
【解析】
（1）①采用过量O2的原因是提高氧气浓度，平衡正向移动，可以提高二氧化硫的转化率；
②根据反应速率的计算公式以及平衡常数的表达式进行计算；
③温度升高，平衡常数减小，说明正反应是放热反应，若反应温度升高，则平衡逆向移动，所以SO2的转化率减小；
（2）平衡常数与温度有关，温度相同，则平衡常数相等；
（3）先假定甲、乙的体积都不变，达到平衡后再保持乙的压强不变，此反应是气体体积减小的反应，因此，待等体积达平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积，缩小体积时，乙的压强增大，平衡正向移动，所以SO2的转化率甲＜乙；
（4）a时逆反应速率大于正反应速率，且正逆反应速率都增大，说明平衡应向逆反应方向移动，该反应的正反应放热，应为升高温度的结果，b时正反应速率不变，逆反应速率减小，在此基础上逐渐减小，应为减小生成物的原因。
（1）①采用过量O2的原因是提高氧气浓度，平衡正向移动，可以提高二氧化硫的转化率，故答案为：提高氧气浓度，平衡正向移动，可以提高二氧化硫的转化率。
②5分钟时c(SO3)＝0.040mol/L，则二氧化硫的浓度减少0.040mol/L，所以5min时SO2的反应速率是是0.040mol/L/5min=0.008mol/(L·min)；平衡时氧气的浓度为0.060mol/2L-0.020mol/L=0.020mol/L，二氧化硫的浓度为0.10mol/2L-0.040mol/L=0.010mol/L，根据K=c（SO3）2/c(O2)c(SO2)2=0.042/(0.02×0.012)=1600，故答案为：0.008mol/(L·min)，1600。
③已知：K(300℃)＞K(350℃)，温度升高，平衡常数减小，说明正反应是放热反应，若反应温度升高，则平衡逆向移动，所以SO2的转化率减小；故答案为：放热，减小。
（2）状态A与状态B的温度相同，则平衡常数相等，故答案为：=。
（3）先假定甲、乙的体积都不变，达到平衡后再保持乙的压强不变，此反应是气体体积减小的反应，因此，待等体积达平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积，缩小体积时，乙的压强增大，平衡正向移动，所以，若甲容器中SO2的转化率为P%，则乙的SO2的转化率将大于甲的，即大于P%，故答案为：＜。
（4）a时逆反应速率大于正反应速率，且正逆反应速率都增大，说明平衡应向逆反应方向移动，该反应的正反应放热，应为升高温度的结果，b时正反应速率不变，逆反应速率减小，在此基础上逐渐减小，应为减小生成物的原因，若增大压强时，平衡向正反应方向移动，则正、逆反应速率都增大，且正反应速率大于逆反应速率，图像应为：
，故答案为：升温，减少SO3的浓度，。
【题目】光气（COCl2）在塑料、制药等工业生产中有许多用途，其化学性质不稳定，遇水迅速产生两种酸性气体。回答下列问题：
（1）少量COCl2可用烧碱溶液吸收，发生反应的离子方程式为________。
（2）工业上用CO和Cl2在高温、活性炭催化作用下合成光气：Cl2(g)＋CO(g)
COCl2(g) H＝-108 kJ·mol-1。所需CO来自CH4与CO2的催化重整反应。查阅文献获得以下数据：
CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) H1＝-890.3 kJ·mol-1
2H2(g)＋O2 (g)==2H2O(l) H2＝-571.6 kJ·mol-1
2CO(g)＋O2 (g)==2CO2(g) H3＝-566 kJ·mol-1
则CH4与CO2催化重整反应生成CO和H2的热化学方程式为_____。
（3）在T ℃时，向盛有活性炭的5 L恒容密闭容器中加入0.6 mol CO和0.45 mol Cl2，CO和COCl2的浓度在不同时刻的变化状况如图所示：
①反应在第6 min时的平衡常数为___，第8 min时改变的条件是____。
②在第12 min时升高温度，重新达到平衡时，COCl2的体积分数将___（填“增大”“不变”或“减小”），原因是_____。
（4）Burns和Dainton研究了反应Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)的动力学，获得其速率方程v = k[c(Cl2)]3/2[c(CO)]m，k为速率常数（只受温度影响），m为CO的反应级数。
①该反应可认为经过以下反应历程：
第一步：Cl22Cl 快速平衡
第二步：Cl + COCOCl 快速平衡
第三步：COCl + Cl2 —→COCl2 + Cl 慢反应
下列表述正确的是____（填标号）。
A．COCl属于反应的中间产物 B．第一步和第二步的活化能较高
C．决定总反应快慢的是第三步 D．第三步的有效碰撞频率较大
②在某温度下进行实验，测得各组分初浓度和反应初速度如下：
实验序号 | c(Cl2)/mol·L-1 | c(CO)/mol·L-1 | v/mol·L-1·s-1 |
1 | 0.100 | 0.100 | 1.2×10-2 |
2 | 0.050 | 0.100 | 4.26×10-3 |
3 | 0.100 | 0.200 | 2.4×10-2 |
4 | 0.050 | 0.050 | 2.13×10-3 |
CO的反应级数m =___，当实验4进行到某时刻，测得c(Cl2) = 0.010mol·L-1，则此时的反应速率v =___mol·L-1·s-1（已知：
≈ 0.32）。
