Question

接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：

2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－190 kJ/mol

(1)该反应450℃时的平衡常数________500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(2)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是________。

a．v(O2)正＝2v(SO3)逆

b．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

c．容器中气体的密度不随时间而变化

d．容器中气体的分子总数不随时间而变化

(3)在一个固定容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO3 0.18 mol，则v(O2)＝________ mol/(L·min)：若继续通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，则平衡________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡后，________ mol＜n(SO3)＜________ mol。

Answer 1

解析：(1)由于2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)正反应是放热反应，故升温平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故450℃时的平衡常数大于500℃时的平衡常数。

(3)2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)

起始量(mol)　　0.2　　　0.1　　　0

变化量(mol)  0.18  0.09  0.18

平衡量(mol)  0.02  0.01  0.18

v(O2)＝0.09 mol/(5 L×0.5 min)

＝0.036 mol/(L·min)。

若继续通入0.2 mol SO2和0.1 mol O2，就相当于给平衡反应加压，平衡向正反应方向移动，再次达到平衡后，n(SO3)会比0.18×2 mol大，但必小于0.40 mol。

答案：(1)大于　(2)b、d

(3)0.036　向正反应方向　0.36　0.40