题目内容

将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入0.5L密闭容器内,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2(g)+O2(g)
催化剂
2SO3(g)(正反应放热).测得n(O2)随时间的变化如下表
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(O2)/mol 0.7 0.4 0.3 x x x
反应达到5s后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了22.4L(此体积为标准状况下的体积);再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(此体积为标准状况下的体积).
请回答下列问题:
(1)用O2表示从0~1s内该反应的平均反应速率为
 
;
(2)O2的平衡浓度c(O2)=
 
;
(3)4s时,SO2的生成速率
 
(填“大于”、“小于”或“等于”)O2的消耗速率.
(4)求该反应达到平衡时SO2的转化率是
 
(用百分数表示).
(5)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀
 
克(计算结果保留一位小数)
考点:化学平衡的计算,反应速率的定量表示方法,化学平衡的影响因素
专题:化学平衡专题
分析:(1)从0~1s内,氧气减少了0.7mol-0.4mol=0.3mol,结合v=
△c
△t
计算;
(2)剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(此体积为标准状况下的体积),则平衡体系中氧气为
5.6L
22.4L/mol
=0.25mol;
(3)4s时反应达到平衡,v消耗(SO2)=V生成(SO2)=2V消耗(O2);
(4)5s后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了22.4L,则由S原子守恒可知,起始二氧化硫为1mol,反应中转化的氧气为0.7mol-0.25mol=0.45mol,所以转化的二氧化硫为0.45mol×2=0.9mol;
(5)平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,二氧化硫和三氧化硫共1mol×5%=0.05mol,三氧化硫为0.9mol×5%=0.045mol,生成沉淀为硫酸钡.
解答: 解:(1)从0~1s内,氧气减少了0.7mol-0.4mol=0.3mol,由v=
△c
△t
=
0.3mol
0.5L
1s
=0.6mol/(L?s),
故答案为:0.6mol/(L?s);
(2)剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(此体积为标准状况下的体积),则平衡体系中氧气为
5.6L
22.4L/mol
=0.25mol,其浓度为
0.25mol
0.5L
=0.5mol/L,
故答案为:0.5mol/L;
(3)4s时反应达到平衡,v消耗(SO2)=V生成(SO2)=2V消耗(O2),所以SO2的生成速率大于O2的消耗速率,
故答案为:大于;
(4)5s后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了22.4L,则由S原子守恒可知,起始二氧化硫为1mol,反应中转化的氧气为0.7mol-0.25mol=0.45mol,所以转化的二氧化硫为0.45mol×2=0.9mol,二氧化硫的转化率为
0.9mol
1mol
×100%=90%,
故答案为:90%;
(5)平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,二氧化硫和三氧化硫共1mol×5%=0.05mol,三氧化硫为0.9mol×5%=0.045mol,生成沉淀为硫酸钡,沉淀的质量为233g/mol×0.045mol=10.485g≈10.5g,
故答案为:10.5.
点评:本题考查化学平衡的计算,涉及反应速率、浓度、转化率及利用原子守恒的计算,侧重分析能力、计算能力的综合考查,注意把握习题中的信息判断平衡时各物质的量,题目难度中等.
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