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）+190KJ
（1）该热化学反应方程式的意义是

 

．
（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
（3）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO₂和0.10molO₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃0.18mol，则v（O₂）=

 

mol?L^-1?min^-1；若继续通入0.20molSO₂和0.10molO₂，则平衡

 

移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,热化学方程式,反应速率的定量表示方法,化学平衡的影响因素

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）热化学方程式应注明反应热的测定条件、聚集状态、反应热的数值、单位、符号，其化学计量数表示该物质的物质的量；
（2）根据化学平衡状态的标志：正反应速率等于逆反应速率，平衡混合物中各组成成分的含量不变来判断；
（3）化学反应速率的定义求出氧气的速率；根据影响化学平衡的因素来判断平衡移动方向．

解答： 解：（1）热化学方程式表明化学反应所放出或吸收热量的化学方程式，反应热的测量与温度有关，应注明温度，各物质化学式前的化学计量数表示该物质的物质的量，反应物和生成物的聚集状态不同，反应热也不相同，应注明聚集状态，+190kJ表示放出190kJ的热量，该热化学方程式的意义是：在450℃时，2molSO₂气体和1molO₂气体完全反应生成2molSO₃气体时放出的热量为190kJ；
故答案为：在450℃时，2molSO₂气体和1molO₂气体完全反应生成2molSO₃气体时放出的热量为190kJ；
（2）化学平衡状态的标志：正反应速率等于逆反应速率，平衡混合物中各组成成分的含量不变来判断，
a、速与化学方程式计量数之比率之比为正反应速率之比，v_正（O₂）=2v_逆（SO₃）不符合速率之比，不能判断是否达到平衡，故a不符合；
b、容器中气体的平均分子量不随时间而变化，说明平衡混合物中各组成成分含量不变，反应达到平衡状态，故b符合；
c、气体的密度=

质量

体积

，根据质量守恒定律，反应过程中气体的总质量不变，容器体积不变，气体的密度不会发生变化，故容器中气体的密度不随时间而变化，不能判断反应是否达到平衡，故c不符合；
d、该反应为气体的分子总数减少的反应，当容器中气体的分子总数不随时间而变化时，平衡混合物中各组成成分含量不变，反应达到平衡状态，故d符合；
故答案为：bd；
（3）当生成0.18molSO₃时，参加反应的氧气的物质的量为x，
2SO₂+O₂

催化剂 .

△

2SO₃
     1      2
     x      0.18mol
x=0.09mol
v（O₂）=

0.09mol

5L×0.5min

=0.036mol．L^-1?min^-1；
继续通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，容器内压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动；
故答案为：0.036，向正反应方向．

点评：本题考查化学反应速率、平衡常数、化学平衡状态的判断、化学平衡的影响因素等，知识面广，应加强平时知识的积累，题目难度中等．