Question

已知2SO₂（g）+O₂（g） 

加热

催化剂

2SO₃（g）反应过程的能量变化如图所示．请回答下列问题：
（1）1molSO₂（g）氧化为1molSO₃（g）放出的热量为99.00kJ?mol^-1，写出该反应的热化学方程式

 

．
（2）①在图中标出该反应的活化能E和反应热△H；
②该反应通常用V₂O₅作催化剂，加V₂O₅会使图中B点升高还是降低，请在图中画图表示出来，并进行必要的标注．
（3）能够说明在恒温恒容条件下，上述反应已经达到化学平衡状态的是

 

．
A．容器中气体总压强不变
B．容器中混合气体的密度不变
C．每生成1mol SO₃的同时生成1molSO₂
D．SO₂、O₂、SO₃的物质的量之比为2：1：2
（4）在400℃，常压下，向体积为2L的密闭容器中充入2mol SO₂（g）和1.92mol O₂（g），充
分反应后，测得还有0.08mol SO₂剩余，求该反应的平衡常数（要求写出计算过程）．

Answer 1

考点：热化学方程式,化学平衡状态的判断,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据热化学方程式书写方法写出，标注物质聚集状态和对应反应的焓变写出；
（2）反应加入催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，反应焓变和反应物、生成物能量有关，与反应变化过程无关，结合图象分析绘制；
（3）反应达到平衡状态的标志是正逆反应速率相同，个组分含量保持不变分析选项；
（4）结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度，平衡常数是用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到．

解答： 解：（1）1molSO₂（g）氧化为1molSO₃（g）放出的热量为99.00kJ?mol^-1，2mol二氧化硫完全反应生成2mol三氧化硫放出热量为198KJ，热化学方程式为：2SO₂（g）+O₂（g）

催化剂 .

△

2SO₃（g）△H=-198.00 kJ/mo1；
故答案为：2SO₂（g）+O₂（g）

催化剂 .

△

2SO₃（g）△H=-198.00 kJ/mo1；
（2）①加入催化剂降低费用的活化能，反应焓变和反应物、生成物能量之差计算和反应过程无关；
②该反应通常用V₂O₅作催化剂，加V₂O₅会使图中B点是降低，画出的图象为：，
故答案为：；

（3）2SO₂（g）十O₂（g）

催化剂 .

△

2SO₃（g）△H=-198.00 kJ/mo1，反应是气体体积减小的放热反应，结合平衡移动原理和平衡标志分析；
A．反应前后气体物质的量变化，容器中气体总压强不变说明反应达到平衡状态，故A正确；
B．反应中气体质量和体积不变，容器中混合气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．每生成1mol SO₃的同时生成1molSO₂ ，说明二氧化硫、三氧化硫的正逆反应速率相同，故C正确；
D．SO₂、O₂、SO₃的物质的量之比为2：1：2，是反应之比，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
故答案为：AC；
（4）依据化学平衡三段式列式列式
                        2SO₂（g）+O₂（g）

催化剂 .

△

2SO₃（g）
起始量（mol/L） 2mol/2L=1mol/L   1.92mol/2L=0.96mol/L    0
变化量（mol/L）   0.96mol/L        0.48                 0.96 
平衡量（mol/L）  0.08mol/2L=0.04   0.48                 0.96

K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

=

(0.96mol/L)2

(0.04mol/L)2×0.48mol/L

=1200 L/mol；
答：依据化学平衡三段式列式列式
                        2SO₂（g）+O₂（g）

催化剂 .

△

2SO₃（g）
起始量（mol/L） 2mol/2L=1mol/L   1.92mol/2L=0.96mol/L    0
变化量（mol/L）   0.96mol/L        0.48                 0.96 
平衡量（mol/L）  0.08mol/2L=0.04   0.48                 0.96

K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

=

(0.96mol/L)2

(0.04mol/L)2×0.48mol/L

=1200 L/mol．

点评：本题考查了热化学方程式书写，图象分析判断，化学平衡计算方法和平衡常数概念的计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．