Question

【题目】硫酸是重要的化工原料，生产过程中SO2催化氧化生成SO3的化学反应为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。

(1)实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是__。

SO2压强 转化率 温度	1个大气压	5个大气压	10个大气压	15个大气压
400℃	0.9961	0.9972	0.9984	0.9988
500℃	0.9675	0.9767	0.9852	0.9894
600℃	0.8520	0.8897	0.9276	0.9468

(2)反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后，改变下列条件，能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是__（填字母）。

A．保持温度和容器体积不变，充入1molO2(g)

B．保持温度和容器体积不变，充入2molSO3(g)

C．降低温度

D．在其他条件不变时，减小容器的容积

(3)某温度下，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（P）的关系如图所示。2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa。平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)__K(B)（填“>”、“<”或“=”），B点的化学平衡常数是__。

(4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molO2，t1时刻达到平衡，测得容器中含SO30.18mol。

①tl时刻达到平衡后，改变一个条件使化学反应速率发生如图所示的变化，则改变的条件是__。

A．体积不变，向容器中通入少量O2

B．体积不变，向容器中通入少量SO2

C．缩小容体积

D．升高温度

E．体积不变，向容器中通入少量氮气

②若继续通入0.20molSO2和0.10molO2，则平衡__移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡后，_mol<n(SO3)<_mol。

Answer 1

【答案】1个大气压和400℃ A、C = 800 C 正向 0.36 0.4

【解析】

(1)从表中可以看出，压强越大，SO2的转化率越大，但变化不大；温度越高，转化率越小。综合以上分析，应选择低温低压。

(2)A．保持温度和容器体积不变，充入1molO2(g)，平衡正向移动，SO2(g)平衡浓度减小；

B．保持温度和容器体积不变，充入2molSO3(g)，平衡逆向移动，SO2(g)平衡浓度增大；

C．降低温度，平衡正向移动，SO2(g)平衡浓度减小；

D．在其他条件不变时，减小容器的容积，相当于加压，平衡正向移动，SO2(g)平衡浓度增大。

(3)温度一定时，平衡常数不变，由此得出A、B两点平衡常数K(A)与K(B)的关系，因为给定压强为0.10MPa，是A点的压强，所以应用A点的转化率计算化学平衡常数。

(4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molO2，t1时刻达到平衡，测得容器中含SO30.18mol。

①A．体积不变，向容器中通入少量O2，v正增大，v逆不变；

B．体积不变，向容器中通入少量SO2，v正增大，v逆不变；

C．缩小容器体积，相当于加压，平衡正向移动，v正增大，v逆增大，但v正增大更多；

D．升高温度，平衡逆向移动，v正增大，v逆增大，但 v逆增大更多；

E．体积不变，向容器中通入少量氮气，平衡不发生移动，v正不变，v逆不变。

②若继续通入0.20molSO2和0.10molO2，相当于加压，平衡正向移动，再次达到平衡后，n(SO3)应比原平衡时浓度的二倍要大，但比反应物完全转化要小。

(1)从表中可以看出，压强越大，SO2的转化率越大，但变化不大；温度越高，转化率越小。综合以上分析，应选择低温低压，故应选择1个大气压和400℃。答案为：1个大气压和400℃；

(2)A．保持温度和容器体积不变，充入1molO2(g)，平衡正向移动，SO2(g)平衡浓度减小，A符合题意；

B．保持温度和容器体积不变，充入2molSO3(g)，平衡逆向移动，SO2(g)平衡浓度增大，B不合题意；

C．降低温度，平衡正向移动，SO2(g)平衡浓度减小，C符合题意；

D．在其他条件不变时，减小容器的容积，相当于加压，虽然平衡正向移动，但SO2(g)平衡浓度仍比原平衡时大，D不合题意；

故选AC；

(3)温度一定时，平衡常数不变，由此得出A、B两点平衡常数K(A)=K(B)，因为给定压强为0.10MPa，是A点的压强，所以应用A点的转化率计算化学平衡常数，从而建立以下三段式：

K==800。答案为：=；800；

(4)①A．体积不变，向容器中通入少量O2，v正增大，v逆不变，A不合题意；

B．体积不变，向容器中通入少量SO2，v正增大，v逆不变，B不合题意；

C．缩小容器体积，相当于加压，平衡正向移动，v正增大，v逆增大，但v正增大更多，C符合题意；

D．升高温度，平衡逆向移动，v正增大，v逆增大，但 v逆增大更多，D不合题意；

E．体积不变，向容器中通入少量氮气，平衡不发生移动，v正不变，v逆不变，E不合题意；

故选C；

②若继续通入0.20molSO2和0.10molO2，相当于加压，平衡正向移动，再次达到平衡后，n(SO3)应比原平衡时浓度的二倍要大，即n(SO3)>0.36mol，但比反应物完全转化要小，即n(SO3)<0.4mol。答案为：正向；0.36mol；0.4mol。