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）△H=-190kJ?mo1^-1
（1）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含
SO₃ 0.18mol，则v（O₂）=

 

mol?L^-1?min^-1
（2）下列条件的改变能加快其反应速率的是

 

（选填序号）
①升高温度                             ②保持体积不变，只增加氧气的质量
③保持体积不变，充入Ne使体系压强增大      ④保持压强不变，充入Ne使容器的体积增大
（3）下列描述中能说明上述（1）反应已达平衡的是

 

（选填序号）
①v（O₂）_正=2v（SO₃）_逆
②SO₂、O₂、SO₃的浓度之比为2：1：2
③单位时间内生成2n molSO₂的同时生成2n mol SO₃
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化
⑤容器中气体的密度不随时间而变化  ⑥容器中气体压强不随时间而变化
（4）在相同条件下发生上述反应，若要得到380kJ热量，则加入各物质的物质的量可能是

 

．
A．4mol SO₂和2mol O₂　　　　　   B．6mol SO₂和6mol O₂
C．4mol SO₂和4mol O₂　　　       D．6mol SO₂和4mol O₂．

Answer 1

考点：化学反应速率和化学计量数的关系,化学反应速率的影响因素,化学平衡状态的判断,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题,化学反应速率专题

分析：（1）含SO₃ 0.18mol，v（SO₃）=

0.18mol 5L

0.5min

=0.072mol?L^-1?min^-1，结合反应速率之比等于化学计量数之比解答；
（2）升高温度、增大压强、增大反应物浓度等可加快反应速率；
（3）利用平衡的特征“等、定”及衍生的一些物理量来分析平衡；
（4）2molSO₂完全反应放出190kJ的热量，则要得到380kJ热量，则4molSO₂完全反应，注意可逆反应的特点分析．

解答： 解：（1）含SO₃ 0.18mol，v（SO₃）=

0.18mol 5L

0.5min

=0.072mol?L^-1?min^-1，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，v（O₂）=

1

2

×0.072mol?L^-1?min^-1=0.036mol?L^-1?min^-1，故答案为：0.036；   
（2）①升高温度，提供反应需的能量，正逆反应速率均加快，故选；                             
②保持体积不变，只增加氧气的质量，反应物浓度增大，反应速率加快，故选；
③保持体积不变，充入Ne使体系压强增大，反应物、生成物的浓度均不变，则反应速率不变，故不选；     
④保持压强不变，充入Ne使容器的体积增大，相当于减小压强，反应速率减小，故不选；
故答案为：①②；    
（3）①v（O₂）_正=2v（SO₃）_逆，不等于化学计量数之比，不是平衡状态，故不选；
②SO₂、O₂、SO₃的浓度之比为2：1：2，与转化率、起始浓度有关，不能判断平衡状态，故不选；
③单位时间内生成2n molSO₂的同时生成2n mol SO₃，可知正逆反应速率相等，为平衡状态，故选；
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化，各组分的含量为定值，为平衡状态，故选；
⑤因质量、体积始终不变，容器中气体的密度不随时间而变化，不能判断平衡状态，故不选；
⑥反应为气体体积不等的反应，则容器中气体压强不随时间而变化，为平衡状态，故选；
故答案为：③④⑥；
（4）2molSO₂完全反应放出190kJ的热量，则要得到380kJ热量，则4molSO₂完全反应，因反应为可逆反应，不能完全转化，则同时满足n（SO₂）＞4，n（O₂）＞2即可，
显然只有BD符合，故答案为：BD．

点评：本题考查较综合，涉及化学反应速率计算、化学平衡状态判定、反应速率影响因素、化学平衡计算及能量转化，综合性较强，题目难度中等，注重高考高频考点的考查，侧重分析能力、计算能力的夯实．