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    硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）
    催化剂
    		△
     2SO3（g）△H＜0
    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．根据图示回答下列问题：
    （1）将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa．该反应的平衡常数等于
    800
    800
    ．（不需要写表达式）
    （2）平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）
    =
    =
    K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
    （3）此反应在恒温密闭的装置中进行的，能充分说明此反应已达到平衡的标志是：
    AD
    AD
    （填字母）
    A．接触室中气体的平均相对分子质量不再改变
    B．接触室中SO2、O2、SO3的浓度相同
    C．接触室中SO2、SO3的物质的量之比为2：1：2
    D．接触室中压强不随时间变化而变化．
    分析：（1）反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa，由图可知，SO2的平衡转化率α=0.80，利用三段式表示出平衡时反应混合物各组分的物质的量，再计算平衡时反应混合物各组分的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算；
    （2）平衡状态由A变到B时，改变的是压强，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变；
    （3）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析．
    解答：解：（1）反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa，由图可知，SO2的平衡转化率α=0.80，参加反应的二氧化硫为2mol×80%=1.6mol，则：
                  2SO2（g）+O2（g）
    催化剂
    △
     2SO3（g）
    开始（mol）：2        1            0
    变化（mol）：1.6    0.8           1.6
    平衡（mol）：0.4    0.2           1.6
    所以平衡时浓度：c（SO2）=0.04mol/L，c（O2）=0.02mol/L，c（SO3）=0.16mol/L，故平衡常数k=
    0.162
    0.042×0.02
    =800，故答案为：800；
    （2）平衡状态由A变到B时，改变的是压强，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，故平衡常数K（A）=K（B），故答案为：=；
    （3）A．气体的总质量不变，随反应进行，气体的物质的量减小，平均相对分子质量增大，平均相对分子质量不变，说明到达平衡状态，故A正确；
    B．平衡时接触室中SO2、O2的浓度一定不相同，开始物质的量为2：1，按2：1反应，平衡时二者的物质的量之比为2：1，浓度之比为2：1，故B错误；
    C．平衡时接触室中SO2、O2、SO3物质的量之比可能为2：1：2，可能不是2：1：2，与二氧化硫的转化率有关，故C错误；
    D．随反应进行，气体的物质的量减小，接触室中压强减小，压强不随时间变化而变化，说明到达平衡状态，故D正确．
    故答案为：AD．
    点评：本题考查平衡常数的影响因素与计算、平衡状态的判断等，难度中等，注意选择判断平衡状态的物理量应是随反应进行变化的物理量，当该物理量不再变化，说明到达平衡．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （14分）I．科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

        （1）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生下列反应：2N2 (g)+6H2O (l)4NH3 (g)+3O2 (g)     ΔH＝ a kJ·mol－1

    进一步研究NH3生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

    温度 T/K

    303

    313

    323

    NH3生成量/(10－6 mol)

    4.8

    5.9

    6.0

        ① 此合成反应的a      0 (填“＞”“＜”或“＝”)

    ② 已知：

     N2 (g) + 3H2(g)2NH3 (g)     ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，

    2H2 (g)+ O2 (g)===2H2O (l)       ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，

    则2N2 (g) + 6H2O (l)4NH3 (g) + 3O2 (g)  ΔH＝            ；

    （2）用水稀释0.1 mol·L－1氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是           （填字母标号）

       

    II．工业生产中产生含SO2的废气，经石灰吸收和氧化后制成硫酸钙，硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、水泥等。

    （1）硫酸生产中，SO2催化氧化成SO3的热化学方程式为：

     2SO2 (g) + O2(g)2SO3 (g)     ΔH＝－196.0 kJ·mol－1

    ① 容器体积不变时，为了提高SO2的转化率，可采用的措施是            （填字母标号）

    A．加入V2O5作催化剂    B．使用过量SO2    C．高温    D．通入过量空气

    ② 某温度时，在一个容积为10L的密闭容器中充入4.0 molSO2和2.0 molO2，半分钟后达到平衡，并放出352.8kJ的热量。此时SO2的转化率是      ，该温度下的平衡常数K＝        ；

    （2）已知25℃时，Ksp(CaSO4)＝7.10×10－5。向0.100 L 含CaSO4固体的溶液中加入2.22 gCaCl2 粉末充分搅拌，假设溶液的体积变化忽略不计，则溶液中CaSO4固体的质量将        (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，Ksp(CaSO4)将        。

     

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    科目：高中化学 来源：2011届山东省日照市高三第一次模拟考试（理综）化学部分 题型：填空题

    （14分）I．科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
    （1）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生下列反应：2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)    ΔH＝a kJ·mol－1
    进一步研究NH3生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

    温度T/K
    		303
    		313
    		323
    NH3生成量/(10－6 mol)
    		4.8
    		5.9
    		6.0
       ①此合成反应的a      0 (填“＞”“＜”或“＝”)
    ②已知：
    N2 (g) + 3H2(g)2NH3 (g)    ΔH＝－92.4kJ·mol－1，
    2H2 (g) + O2 (g)===2H2O (l)      ΔH＝－571.6kJ·mol－1，
    则2N2 (g) + 6H2O(l)4NH3 (g) + 3O2 (g) ΔH＝            ；
    （2）用水稀释0.1 mol·L－1氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是           （填字母标号）

    II．工业生产中产生含SO2的废气，经石灰吸收和氧化后制成硫酸钙，硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、水泥等。
    （1）硫酸生产中，SO2催化氧化成SO3的热化学方程式为：
    2SO2 (g) + O2(g)2SO3 (g)    ΔH＝－196.0kJ·mol－1
    ①容器体积不变时，为了提高SO2的转化率，可采用的措施是            （填字母标号）
    A．加入V2O5作催化剂B．使用过量SO2C．高温D．通入过量空气
    ②某温度时，在一个容积为10L的密闭容器中充入4.0 molSO2和2.0 molO2，半分钟后达到平衡，并放出352.8kJ的热量。此时SO2的转化率是      ，该温度下的平衡常数K＝        ；
    （2）已知25℃时，Ksp(CaSO4)＝7.10×10－5。向0.100 L 含CaSO4固体的溶液中加入2.22 gCaCl2 粉末充分搅拌，假设溶液的体积变化忽略不计，则溶液中CaSO4固体的质量将        (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，Ksp(CaSO4)将        。

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年河北省魏县一中高二上学期期中考试化学试卷 题型：填空题

    （8分）硫酸生产中，SO2催化氧化成SO3的热化学方程式为：
    2 SO2 （g）+ O2（g）2 SO3(g) △H =" —196.0" kJ．mol-1
    ①容器体积不变时，为了提高SO2的转化率，可采用的措施是_____(填字母标号)。（2分）

    A．加入V2O5做催化剂B．使用过量SO2　　C．高温D．通入过量空气
    ②某温度时，在一个容积为10L的密闭容器中充入4.0mol SO2和2.0molO2,半分钟后达到平衡，并放出352.8 kJ的热量。此时SO2的转化率是_____,该温度下的平衡常数K===_____________。（每空3分）

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    科目：高中化学 来源：2010-2011学年山东省日照市高三第一次模拟考试（理综）化学部分 题型：填空题

    （14分）I．科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

        （1）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生下列反应：2N2 (g)+6H2O (l)4NH3 (g)+3O2 (g)     ΔH＝ a kJ·mol－1

    进一步研究NH3生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

    温度 T/K

    303

    313

    323

    NH3生成量/(10－6 mol)

    4.8

    5.9

    6.0

        ① 此合成反应的a       0 (填“＞”“＜”或“＝”)

    ② 已知：

     N2 (g) + 3H2(g)2NH3 (g)     ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，

    2H2 (g) + O2 (g)===2H2O (l)       ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，

    则2N2 (g) + 6H2O (l)4NH3 (g) + 3O2 (g)  ΔH＝             ；

    （2）用水稀释0.1 mol·L－1氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是            （填字母标号）

       

    II．工业生产中产生含SO2的废气，经石灰吸收和氧化后制成硫酸钙，硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、水泥等。

    （1）硫酸生产中，SO2催化氧化成SO3的热化学方程式为：

     2SO2 (g) + O2(g)2SO3 (g)     ΔH＝－196.0 kJ·mol－1

    ① 容器体积不变时，为了提高SO2的转化率，可采用的措施是             （填字母标号）

    A．加入V2O5作催化剂    B．使用过量SO2    C．高温    D．通入过量空气

    ② 某温度时，在一个容积为10L的密闭容器中充入4.0 molSO2和2.0 molO2，半分钟后达到平衡，并放出352.8kJ的热量。此时SO2的转化率是       ，该温度下的平衡常数K＝         ；

    （2）已知25℃时，Ksp(CaSO4)＝7.10×10－5。向0.100 L 含CaSO4固体的溶液中加入2.22 gCaCl2 粉末充分搅拌，假设溶液的体积变化忽略不计，则溶液中CaSO4固体的质量将         (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，Ksp(CaSO4)将         。

     

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    科目：高中化学 来源：同步题 题型：填空题

    (1)下列各组热化学方程式中的△H前者大于后者的是___
    ①C(s)+O2(g)==CO2(g) △H1   C(s)+1/2O2(g)==CO(g) △H2
    ②S(g)+O2(g)==SO2(g) △H3  S(s)+O2(g)==SO2 (g) △H4
    ③H2 (g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H5  2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H6
    ④CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g) △H7  CaO(s)+H2O(l)==Ca(OH)2 (s) △H8
    (2)下图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式____。 
    (3)在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：
    ①试比较：K1___K2（填“>”、“=”或“<”）。
    ②400℃时，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数的值为___
    (4)硫酸生产中，SO2催化氧化成SO3：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0某温度下，SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如下图所示。根据图示回答下列问题：
    ①将2. 0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于___。
    ②平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)____K(B)（填“>”、“<”或“=”）。

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