题目内容
工业制硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键的步骤．
（1）某温度下，SO2（g）+
O2（g）?SΟ3（g）△H=-98kJ?mol-1．开始时在100L的密闭容器中加入4.0mol SO2（g）和10.0mol O2（g），当反应达到平衡时共放出热量196kJ，该温度下平衡常数K= （可用分数表示）．
（2）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：2SO2（g）+O2（g）??2SO3（g），达到平衡后改变下述条件，SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是 （填字母）．
A．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO3
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2
C．保持温度和容器体积不变，充入0.5mol SO2和0.25mol O2
D．保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO3
E．升高温度
F．移动活塞压缩气体
（3）某人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式： ．
（4）常温时，BaSO4的Ksp=1.08×10-10．现将等体积的BaCl2溶液与2.0×10-3 mol?L-1的Na2SO4溶液混合．若要生成BaSO4沉淀，BaCl2溶液的最小浓度为 ．
（5）如图关于2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）反应的图象中，可能正确的是 （填序号）．
（6）①某温度下，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如右图所示．平衡状态由A变到B时，平衡常数：K（A） K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②将一定量的SO2（g）和O2（g）放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，c（SO3）的变化如下图所示．若在第5分钟将容器的体积缩小一半后，在第8分钟达到新的平衡（此时SO3的浓度为0.25mol?L-1）．请在图中画出此变化过程中SO3（G）浓度的变化曲线．
（1）某温度下，SO2（g）+
| 1 |
| 2 |
（2）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：2SO2（g）+O2（g）??2SO3（g），达到平衡后改变下述条件，SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是
A．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO3
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2
C．保持温度和容器体积不变，充入0.5mol SO2和0.25mol O2
D．保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO3
E．升高温度
F．移动活塞压缩气体
（3）某人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式：
（4）常温时，BaSO4的Ksp=1.08×10-10．现将等体积的BaCl2溶液与2.0×10-3 mol?L-1的Na2SO4溶液混合．若要生成BaSO4沉淀，BaCl2溶液的最小浓度为
（5）如图关于2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）反应的图象中，可能正确的是
（6）①某温度下，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如右图所示．平衡状态由A变到B时，平衡常数：K（A）
②将一定量的SO2（g）和O2（g）放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，c（SO3）的变化如下图所示．若在第5分钟将容器的体积缩小一半后，在第8分钟达到新的平衡（此时SO3的浓度为0.25mol?L-1）．请在图中画出此变化过程中SO3（G）浓度的变化曲线．
考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,电解原理
专题：化学平衡专题,电离平衡与溶液的pH专题,电化学专题
分析：（1）利用三段式法计算平衡浓度，根据平衡常数表达式计算；
（2）根据平衡移动的方向判断；
（3）原电池负极发生氧化反应，SO2被氧化生成SO42-；
（4）计算混合后硫酸根的浓度，根据Ksp（BaSO4）=c（Ba2+）?c（SO42-）计算硫酸根沉淀时溶液中c（Ba2+），原氯化钡溶液为此时钡离子浓度的2倍，注意溶液混合后各种物质的浓度降为原来的一半；
（5）升高温度，加快反应速率到达平均的时间缩短，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低；增大压强，加快反应速率到达平均的时间缩短，正反应速率增大更多，平衡向正反应方向移动，三氧化硫的含量增大，据此结合图象判断；
（6）①平衡常数随温度变化，不随压强变化；
②在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，压强增大平衡正向进行，若在第8分钟末达到新的平衡（此时SO3的浓度约为0.25mol/L），依据三氧化硫浓度变化，和平衡浓度画出变化图象．
（2）根据平衡移动的方向判断；
（3）原电池负极发生氧化反应，SO2被氧化生成SO42-；
（4）计算混合后硫酸根的浓度，根据Ksp（BaSO4）=c（Ba2+）?c（SO42-）计算硫酸根沉淀时溶液中c（Ba2+），原氯化钡溶液为此时钡离子浓度的2倍，注意溶液混合后各种物质的浓度降为原来的一半；
（5）升高温度，加快反应速率到达平均的时间缩短，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低；增大压强，加快反应速率到达平均的时间缩短，正反应速率增大更多，平衡向正反应方向移动，三氧化硫的含量增大，据此结合图象判断；
（6）①平衡常数随温度变化，不随压强变化；
②在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，压强增大平衡正向进行，若在第8分钟末达到新的平衡（此时SO3的浓度约为0.25mol/L），依据三氧化硫浓度变化，和平衡浓度画出变化图象．
解答：
解：（1）SO2（g）+
O2（g）?SO3（g）；△H=-98kJ?mol-1，
在100L的密闭容器中加入4.0mol SO2（g）和10.0molO2（g），当反应达到平衡时共放出热量196kJ，则消耗SO22mol，
SO2（g）+
O2（g）?SO3（g）
起始 4.0mol 10.0mol 0
转化：2.0mol 1.0mol 2mol
平衡：2.0mol 9.0mol 2.0mol
则平衡时：c（SO2）=0.02mol/L，c（O2）=0.09mol/L，c（SO3）=0.02mol/L，
所以k=
=
=0.3，
故答案为：0.3；
（2）A．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO3，平衡向逆反应分析移动，则SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大，故A正确；
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2，对平衡移动没有影响，各物质的浓度不变，故B错误；
C．保持温度和容器体积不变，充入0.5mol SO2和0.25mol O2，平衡向正反应方向移动，则SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大，故C正确；
D．保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO3，处于等效平衡状态，浓度不变，故D错误；
E．升高温度，平衡向逆反应分析移动，SO3的浓度减小，故E错误；
F．移动活塞压缩气体，体积减小，各物质的浓度都增大，故F正确．
故答案为：A、C、F；
（3）原电池负极发生氧化反应，SO2被氧化生成SO42-，负极电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，
故答案为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；
（4）等体积混合后，c（SO42-）=
×0.002mol/L=0.001mol/L，故BaSO4沉淀所需Ba2+离子的最小浓度为c（Ba2+）=
mol/L=1.08×10-7mol/L，故原BaCl2溶液的浓度为2×1.08×10-7mol/L=3.16×10-7mol/L；
故答案为：3.16×10-7mol/L；
（5）A．升高温度，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，图象与实际符合，故A正确；
B．升高温度，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低，图象与实际符合，故B正确；
C．升高温度，加快反应速率到达平均的时间缩短，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低，图象与实际不符，故C错误；
D．增大压强，加快反应速率到达平均的时间缩短，正反应速率增大更多，平衡向正反应方向移动，三氧化硫的含量增大，图象与实际符合，故D正确；
故答案为：C；
（6）①平衡常数只与温度有关，与压强无关，在温度不变的条件下，无论压强怎样变化，平衡常数都不变；
故答案为：=；
②在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，压强增大平衡正向进行，若在第8分钟末达到新的平衡（此时SO3的浓度约为0.25mol/L），依据三氧化硫浓度变化和平衡浓度画出变化图象为
，故答案为：．
| 1 |
| 2 |
在100L的密闭容器中加入4.0mol SO2（g）和10.0molO2（g），当反应达到平衡时共放出热量196kJ，则消耗SO22mol，
SO2（g）+
| 1 |
| 2 |
起始 4.0mol 10.0mol 0
转化：2.0mol 1.0mol 2mol
平衡：2.0mol 9.0mol 2.0mol
则平衡时：c（SO2）=0.02mol/L，c（O2）=0.09mol/L，c（SO3）=0.02mol/L，
所以k=
c(SO2)
| ||
| c(SO3) |
0.02×
| ||
| 0.02 |
故答案为：0.3；
（2）A．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO3，平衡向逆反应分析移动，则SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大，故A正确；
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2，对平衡移动没有影响，各物质的浓度不变，故B错误；
C．保持温度和容器体积不变，充入0.5mol SO2和0.25mol O2，平衡向正反应方向移动，则SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大，故C正确；
D．保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO3，处于等效平衡状态，浓度不变，故D错误；
E．升高温度，平衡向逆反应分析移动，SO3的浓度减小，故E错误；
F．移动活塞压缩气体，体积减小，各物质的浓度都增大，故F正确．
故答案为：A、C、F；
（3）原电池负极发生氧化反应，SO2被氧化生成SO42-，负极电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，
故答案为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；
（4）等体积混合后，c（SO42-）=
| 1 |
| 2 |
| 1.08×10-10 |
| 0.001 |
故答案为：3.16×10-7mol/L；
（5）A．升高温度，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，图象与实际符合，故A正确；
B．升高温度，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低，图象与实际符合，故B正确；
C．升高温度，加快反应速率到达平均的时间缩短，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低，图象与实际不符，故C错误；
D．增大压强，加快反应速率到达平均的时间缩短，正反应速率增大更多，平衡向正反应方向移动，三氧化硫的含量增大，图象与实际符合，故D正确；
故答案为：C；
（6）①平衡常数只与温度有关，与压强无关，在温度不变的条件下，无论压强怎样变化，平衡常数都不变；
故答案为：=；
②在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，压强增大平衡正向进行，若在第8分钟末达到新的平衡（此时SO3的浓度约为0.25mol/L），依据三氧化硫浓度变化和平衡浓度画出变化图象为
，故答案为：．
点评：本题考查了化学反应速率的定量表示方法、化学平衡常数、化学平衡的影响因素等知识点，同一化学反应中化学平衡常数只与温度有关，与反应物、生成物的浓度无关，关键是图象分析平衡浓度，和反应热的含义理解，题目难度中等．
练习册系列答案
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