题目内容
【题目】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·mol1
(1)该反应所用的催化剂对反应正向移动的影响是________________(填“促进”“抑制”或“无影响”),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)该热化学反应方程式的意义是________________________________。
(3)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
(4)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·L1·min1;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。
【答案】(1)无影响(1分) 大于(1分)
(2)在450℃时,2 mol SO2气体和1 mol O2气体完全反应生成2 mol SO3气体时放出的热量为190 kJ(2分) (3)bd(2分)
(4)0.036(3分) 向正反应方向(2分) 0.36(2分) 0.40(2分)
【解析】(1)催化剂对反应的平衡移动无影响。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。
(2)该热化学方程式表示在450℃时,每2 mol SO2气体和1 mol O2气体完全反应生成2 mol SO3气体放出190 kJ的热量。
(4) 2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
起始量/mol 0.20 0.10 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)1。
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。