题目内容
【题目】硫酸是重要的化工材料,二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一。
(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)在一定条件下经20分钟达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L。
①从反应开始到达到平衡,用SO2表示的平均反应速率为________________
②从平衡角度分析采用过量O2的目的是____________;
③该反应的平衡常数表达式为K=___________。
④已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是________(选填“吸”或“放”)热反应。若反应温度升高,SO2的转化率将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
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(2)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”,下同)。
【答案】0.002mol/(Lmin) 提高二氧化硫的转化率 K=c2(SO3)/[c2(SO3)c(O2)] 放 减小 =
【解析】
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
开始(mol/L) 0.050 0.030 0
改变(mol/L) 0.040 0.020 0.040
平衡(mol/L) 0.010 0.010 0.040
①从反应开始到达到平衡,用SO2表示的平均反应速率为
0.002mol/(Lmin);
②加入过量O2,使另一反应物二氧化硫的转化率增大,故目的是提高二氧化硫的转化率;
③反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)的平衡常数表达式为K=
;
④已知:K(300℃)>K(350℃),则升高温度平衡常数减小,平衡向逆反应方向移动,而升高温度平衡向吸热反应的方向移动,则该反应是放热反应。若反应温度升高,平衡逆向移动,则SO2的转化率将减小;
(2)平衡常数只与温度有关,与压强无关,在温度不变的条件下,无论压强怎样变化,平衡常数都不变,故答案为:=。