Question

【題目】工業制備硫酸的主要反應之一為SO2與O2反應生成SO3。請回答下列問題：

（1）SO2與O2反應生成SO3的反應過程的能量變化如圖1所示。由圖中曲線變化可知，該反應為___(填“放熱”或“吸熱”）反應。

（2）其他條件不變時，不同溫度下SO2的轉化率隨時間的變化情況如圖2所示T1___(填“>”或“<”）T2。

（3）某次實驗中，在容積為2L的恒溫恒容密閉容器中通入2molSO2和bmolO2，反應過程中部分物質的物質的量隨反應時間的變化如圖3所示。

①甲為___(填化學式，下同），乙為___。

②SO2與O2生成SO3的反應是___反應。(填“可逆”或“不可逆”）

③10min時，v正(SO2) _______ v逆(SO2)。(填“>”、“<”或“=”）

④從反應開始到平衡，反應速率v(SO3)=___。

⑤當b=___時，O2與SO2的轉化率相等。

⑥反應達到平衡時，SO2的轉化率為___。

Answer 1

【答案】放熱 > SO3 SO2 可逆 > 0.028molL-1min-1 1 70%

【解析】

(1)反應物的總能量大于生成物總能量，反應為放熱反應；

(2)其他條件不變時，根據先拐先平，條件高，溫度高，壓強大，進行分析；

(3)①根據圖像分析，隨反應的進行，甲的物質的量增加，是生成物，乙的物質的量減少，是反應物；

②由圖3可知：25min后，SO2和SO3的組成保持不變，達到平衡狀態，反應物不能全部消耗完；

③10min時，反應向右進行，v正(SO2)>v逆(SO2)；

④根據速率的計算公式進行計算；

⑤當SO2與O2的投料比等于方程式的計量數時，兩種物質的轉化率相等；

⑥根據轉化率的計算公式進行計算。

(1)如圖1所示：參加反應的SO2與O2總能量高于生成的SO3總能量，反應為放熱反應；

故答案為：放熱；

(2)其他條件不變時，不同溫度下SO2的轉化率隨時間的變化情況如圖2，T1反應速率快，先達到平衡，對應溫度高，T1>T2；

故答案為：>；

(3)①隨反應的進行，甲的物質的量增加，是生成物，甲為SO3，乙的物質的量減少，是反應物，乙為SO2；

故答案為：SO3；SO2；

②由圖3可知：25min后，SO2和SO3的組成保持不變，達到平衡狀態，SO2與O2生成SO3的反應是可逆反應；

故答案為：可逆；

③10min時，SO2有減少的趨勢，消耗量多于生成的量，v正(SO2)>v逆(SO2)；

故答案為：>；

④從反應開始到平衡，反應速率v(SO3)= =0.028molL-1min-1；

故答案為：0.028molL-1min-1；

⑤當SO2與O2的投料比等于方程式的計量數時，兩種物質的轉化率相等，即2oml:bmol=2:1，即當b=1時，O2與SO2的轉化率相等；

故答案為：1；

⑥反應達到平衡時，SO2的轉化率為70%；

故答案為：70%。