Question

接觸法制硫酸工藝中，其主反應在450℃并有催化劑存在下進行：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
（1）對于反應2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），化學平衡狀態的標志為

 

．
A．SO₂減少的化學反應速率和SO₃減少的化學反應速率相等
B．容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化
C．容器中氣體的分子總數不隨時間而變化
D．恒容的容器中氣體的密度不隨時間而變化
（2）450℃時，將amol SO₂與bmol O₂以3：2通入固定容積5L的密閉容器中．
①反應進行至10min時，測得n（SO₂）=8mol，n（SO₃）=4mol，則b=

 

mol．
②10min內平均速率v（SO₂）=

 

．
③反應達平衡后，測得容器內壓強是反應起始壓強的0.715倍，則平衡時的SO₂轉化率為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡狀態的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）依據化學平衡標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變分析選項判斷；
（2）依據想破壞三段式列式計算，反應速率v=

△c

△t

，轉化率=

消耗量

起始量

×100%．

解答： 解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反應是氣體體積減小的反應
A．SO₂減少的化學反應速率和SO₃減少的化學反應速率相等，證明二氧化硫或三氧化硫的正逆反應速率相同，說明反應達到平衡狀態，故A正確；
B．反應前后氣體物質的量變化，質量不變，容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化，說明反應達到平衡狀態，故B正確；
C．反應前后氣體物質的量變化，容器中氣體的分子總數不隨時間而變化什么嗎反應達到平衡狀態，故C正確；
D．反應前后氣體質量和體積在反應過程中和平衡狀態下始終不變，恒容的容器中氣體的密度不隨時間而變化，不能說明反應達到平衡狀態，故D錯誤；
故答案為：ABC；
（2）450℃時，將amol SO₂與bmol O₂以3：2通入固定容積5L的密閉容器中，反應進行至10min時，測得n（SO₂）=8mol，n（SO₃）=4mol，設比例系數為x，
               2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
起始量（mol）  3x         2x        0
變化量（mol）  4          2         4
10min量（mol）8        2x-2        4
3x-4=8
x=4
①y依據上述技術可知，a=12mol，b=8mol，故答案為：8；           
②10min內平均速率v（SO₂）=

4mol 5L

10min

=0.08mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.08mol?L^-1?min^-1；            
 ③設平衡后二氧化硫反應的物質的量
             2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
起始量（mol）  12         8        0
變化量（mol）  x         0.5x      x
平衡量（mol） 12-x      8-0.5x     x
測得容器內壓強是反應起始壓強的0.715倍，
12-x+8-0.5x+x=0.715×（12+8）
x=11.4mol
二氧化硫轉化率=

11.4mol

12mol

×100%=95%，故答案為：95%．

點評：本題考查了化學平衡影響因素和平衡標志分析判斷，化學平衡的計算應用，掌握基礎是關鍵，題目較簡單．