Question

接触法制硫酸的核心反应是2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），△H＜0．在2L恒容的密闭容器中，加入3mol SO₃（g）和1mol氧气，在一定温度下使其反应，反应至4min时，氧气的浓度为0.6mol/L，当反应到8min时，反应到达平衡，此时c（SO₃）=a mol/L．
（1）0min～4min内生成O₂平均速率v（O₂）=

 

；
（2）达到平衡时c（O₂）=c（SO₂），则a=

 

mol/L；
（3）若起始时n（SO₃）、n（SO₂）、n（O₂）（/mol）分别按下列4组数据投料，相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度大于a mol/L的是

 

．
A．1、2、2         B．3、1.5、1        C．3、0、0        D．0、6、5
（4）当上述反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO₂平衡转化率的有

 

（填字母）
A、升高温度     B、降低温度       C、增大压强
D、减小压强     E、加入催化剂      G、移出氧气．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据反应至4min时，氧气的浓度为0.6mol/L、容器容积为2L计算出氧气的物质的量变化，然后根据反应速率表达式计算出0min～4min内生成O₂平均速率v（O₂）；
（2）c（SO₃）=a mol/L，三氧化硫的物质的量为：amol/L×2L=2amol；根据反应方程式中二氧化硫与氧气的物质的量关系、反应前氧气的物质的量为1mol、达到平衡时c（O₂）=c（SO₂）列式计算出a；
（3）先按照化学计量数将三氧化硫转化成二氧化硫和氧气，然后根据等效平衡知识分析各选项中浓度改变后，对三氧化硫浓度产生的影响；
（4）有利于提高SO₂平衡转化率，说明平衡向着正向移动，根据各选项条件对化学平衡的影响进行判断．

解答： 解：（1）加入3mol SO₃（g）和1mol氧气，在一定温度下使其反应，反应至4min时，氧气的浓度为0.6mol/L，达到平衡时氧气的物质的量为：0.6mol/L×2L=1.2mol，氧气的物质的量增加了0.2mol，0min～4min内生成O₂平均速率v（O₂）=

0.2mol 2L

4min

=0.025mol/（L?min），
故答案为：0.025mol/（L?min）；  
（2）当反应到8min时，反应到达平衡，此时c（SO₃）=a mol/L，三氧化硫的物质的量为：amol/L×2L=2amol，则反应消耗了（3-2a）mol三氧化硫，由反应SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，生成了（3-a）mol二氧化硫和

1

2

（3-2a）mol氧气，达到平衡时c（O₂）=c（SO₂），即3-2a=

1

2

（3-2a）+1，解得a=0.5，
故答案为：0.5；
（3）加入3mol SO₃（g）和1mol氧气，与加入了3mol二氧化硫、2.5mol氧气为等效平衡，
A、加入1mol三氧化硫、2mol二氧化硫、2mol氧气，相当于加入了3mol二氧化硫、2.5mol氧气，达到平衡时三氧化硫的浓度为a，故A错误；
B、3mol三氧化硫、1.5二氧化硫、1mol氧气，相当于加入了4.5mol、2.5mol氧气，与原平衡相比，二氧化硫的浓度增大，平衡向着正向移动，三氧化硫浓度增大，即大于a，故B正确；
C、只加入3mol三氧化硫，相当于加入了3mol二氧化硫、1.5mol氧气，与原平衡相比，氧气的物质的量减小，平衡向着逆向移动，三氧化硫的浓度减小，即小于a，故C错误；
D、加入6mol二氧化硫、5mol氧气，相当于增大了压强，平衡向着正向移动，三氧化硫的浓度增大，大于2a，故D正确；
故选BD；
（4）A、升高温度，平衡向着逆向移动，二氧化硫的转化率减小，故A错误；
B、降低温度，平衡向着正向移动，二氧化硫的转化率增大，故B正确；      
C、增大压强，增大压强，平衡向着正向移动，二氧化硫的转化率增大，故C正确；
D、减小压强，减小压强，平衡向着逆向移动，二氧化硫的转化率减小，故D错误；  
E、加入催化剂，催化剂不影响化学平衡，二氧化硫的转化率不变，故E错误；    
G、移出氧气，反应物浓度减小，平衡向着逆向移动，二氧化硫的转化率减小，故G错误；
故选BC．

点评：本题考查了化学平衡的计算、影响化学平衡的因素，题目难度中等，注意掌握各种因素对化学平衡的影响，明确化学平衡的计算方法与技巧；试题有利于培养学生灵活应用所学知识的能力．