Question

利用催化氧化反应将SO₂转化为SO₃是工业上生产硫酸的关键步骤．已知：SO₂（g）+

1

2

O₂（g）?SO₃（g）△H=-98kJ?mol^-1．
（1）一定温度下，在恒容密闭容器中，当上述反应达到平衡后若再通入一定量氮气，则SO₂的转化率将

 

（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（2）下表为该反应在T₁温度下的部分实验数据：

时间/S	0	500
c（SO2）mol?L-l	5.00	3.52

则500s内O₂的消耗速率为

 

．
（3）某温度下该反应的平衡常数K=

10

3

，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3.0mol SO₂（g）、16.0mol O₂（g）和3.0mol SO₃（g），则反应开始时SO₂的消耗速率比生成速率

 

．（填“大”、“小”或“不能确定”）
（4）一定温度下，向一带活塞的体积为2L的密闭容器中充入2.0mol SO₂和1.0mol O₂，达到平衡后体积变为1.5L，则SO₂的平衡转化率为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,化学平衡的计算

专题：

分析：（1）氮气是非反应气体，充入氮气各组分的浓度不变；
（2）速率之比等于对应物质的化学计量数之比；
（3）根据平衡常数和浓度商的大小综合判断；
（4）先根据平衡常数计算出c（SO₂），再根据转化率公式求出SO₂的转化率．

解答： 解：（1）氮气是非反应气体，充入氮气各组分的浓度不变，所以平衡不移动，SO₂的转化率不变，故答案为：不变；   
（2）v（SO₂）=

5-3.52

500

=2.96×10^-3 mol/（L．s），所以O₂的消耗速率为：

v(SO2)

2

=1.48×10^-3 mol/（L．s），故答案为：1.48×10^-3 mol/（L．s）；
（3）因为浓度商Q_C=

3.0mol 100L

3.0mol 100L ×( 16.0mol 100L ) 1 2

=2.5＞K，所以化学反应正向进行，即v（正）＞v（逆），故答案为：大；    
（4）（2）根据V_前/V_后=n_前/n_后 可得，向一带活塞的体积为2L的密闭容器中充入2.0mol SO₂和1.0mol O₂，达到平衡后体积变为1.5L，n_后=2.25mol 
                    SO₂（g）+

1

2

O₂（g）?SO₃（g）
 开始（mol）         2.0     1.0         0
 反应（mol）          a       

1

2

a        a 
 平衡（mol）        2.0-a    1-

1

2

a       a 
 则：（2.0-a）+（1.0-

1

2

a）+a=2.25     a=1.5 
所以SO₂的转化率α=

1.5

2

×100%=75%，故答案为：75%．

点评：本题考查了化学平衡的有关知识，如利用浓度商判断化学反应进行的方向，转化率的计算、外界条件对化学平衡的影响以及有关化学计算，试题较灵活，综合性强，题目难度较大．