Question

【题目】二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。

硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

某温度下，SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如右图所示。根据图示回答下列问题：

（1）将2.0mol SO2和1.0molO2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于___________。

（2）若改在容器中加入1.0 mol SO2、0.5mol O2和amol SO3，保持温度不变反应达平衡后，体系总压强也为0.10MPa，则a＝_________mol。SO2的平衡转化率为_________________。

（3）平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)____ ______K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

Answer 1

【答案】（1）800（2）1.060%（3）=

【解析】

试题分析：（1）由图象知，体系总压强为0.10MPa时SO2的平衡转化率为0.8，则

2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）

起始：2.0mol 1.0mol 0

转化：1.6mol 0.8mol 1.6mol

平衡：0.4mol 0.2mol 1.6mol

则平衡时：c（SO2）=0.04mol/L，c（O2）=0.02mol/L，c（SO3）=0.16mol/L，

K===800，故答案为：800；

（2）若改在容器中加入1.0 mol SO2、0.5mol O2和amol SO3，保持温度不变反应达平衡后，体系总压强也为0.10MPa，则反应与①中反应等效，所以要满足等效，则amol三氧化硫完全转化后必须使二氧化和氧气的物质的量分别是2mol和1mol，则a＝1mol。平衡时二氧化硫是0.4mol，这说明消耗二氧化硫是1mol－0.4mol＝0.6mol，因此SO2的平衡转化率为60%。

（3）平衡常数只受温度的影响，温度不变，则平衡状态由A变到B时，K（A）=K（B）。