Question

【題目】接觸法制硫酸工藝中，主反應在450℃并有催化劑存在下進行：

（1）恒溫恒容條件下，下列能說明此反應已達平衡的是________。

①

②容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量不隨時間而變化

③容器中氣體的密度不隨時間而變化

④容器中氣體分子總數(shù)不隨時間而變化

（2）下列有關該反應速率的敘述中，正確的是_________。

a. 升高溫度可以增大活化分子百分數(shù)，加快反應速率

b. 使用催化劑提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率

c. 使用催化劑可以使反應物分子平均能量升高，加快反應速率

d. 縮小容器體積增大壓強不能增大活化分子百分數(shù)，但可以加快反應速率

（3）下圖表示將和置于2L密閉容器中，當其他條件一定時， 的平衡轉(zhuǎn)化率a隨X的變化關系， 代表壓強或溫度。X代表的物理量是___________。A對應條件下平衡常數(shù)K=___________。

（4）一定溫度下，在容積不變的密閉容器中充入和，達平衡時的體積分數(shù)為a%，其他條件不變時，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后的體積分數(shù)仍為a%的是__________。

a. b.

c. d.

（5）與反應生成， 電離方程式為___________，向溶液中加入固體，則電離平衡往__________反應方向移動。

Answer 1

【答案】 .②④ ad 壓強 160 cd H2SO3H++HSO3-，HSO3-H++SO32- 正

【解析】(1)①因化學方程式的系數(shù)之比等于化學反應中各物質(zhì)的反應速率之比，v(O2)正=v(SO3)正，又因v(O2)正=2v(SO3)逆，所以v(SO3)正和v(SO3)逆不相等，不是否達到平衡，故①錯誤；②氣體的平均摩爾質(zhì)量等于，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應過程中氣體的總質(zhì)量不變，該反應為氣體的分子總數(shù)減少的反應，若混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變，說明平衡混合物中各組成成分含量不變，反應達到平衡狀態(tài)，故②正確；③氣體的密度ρ=，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應過程中氣體的總質(zhì)量不變，容器體積不變，氣體的密度不會發(fā)生變化，故容器中氣體的密度不隨時間而變化，不能判斷反應是否達到平衡，故③錯誤；④該反應為氣體的分子總數(shù)減少的反應，當容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化時，平衡混合物中各組成成分含量不變，反應達到平衡狀態(tài)，故④正確；故選：②④；

(2)a．升高溫度可以增大活化分子百分數(shù)，有效碰撞的次數(shù)增加，則加快反應速率，故a正確；b. 使用催化劑，平衡不移動，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率不變，故b錯誤；c．使用催化劑，降低反應的活化能，加快反應速率，但反應物分子平均能量不變，故c錯誤；d．縮小容器體積，壓強增大，參加反應氣體的濃度增大，反應速率加快，故d正確，故答案為：ad；

(3)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H＜0，正反應是放熱反應，所以升高溫度，平衡逆向移動，SO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率α減小，而增大壓強平衡正向移動，SO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率α增大，所以X代表的物理量是壓強；反應達平衡后，由圖可知，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率α=0.80，參加反應的二氧化硫為2mol×80%=1.6mol，則：

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)

開始(mol)：2 1 0

變化(mol)：1.6 0.8 1.6

平衡(mol)：0.4 0.2 1.6

所以平衡時濃度：c(SO2)=0.2 mol/L，c(O2)=0.1mol/L，c(SO3)=0.8mol/L，故平衡常數(shù)K==160，故答案為：壓強；160；

(4)一定溫度下，在容積不變的密閉容器中充入和，達平衡時的體積分數(shù)為a%，其他條件不變時，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后的體積分數(shù)仍為a%需要轉(zhuǎn)化為SO2、O2物質(zhì)的量分別相等。a．若將2 mol SO3全部轉(zhuǎn)化為SO2、O2，得到2 mol SO2和1 mol O2，與原平衡狀態(tài)不同，故a錯誤；b2mol SO2、1mol O2，與原平衡狀態(tài)不同，故b錯誤；c. 若將4mol SO3全部轉(zhuǎn)化為SO2、O2，得到4mol SO2和2 mol O2，與原平衡狀態(tài)相同，故c正確；d. ，相當于4mol SO2和2mol O2，與原平衡狀態(tài)相同，故d正確；故答案為：cd；

(5) 與反應生成， 屬于中強酸，部分電離，電離方程式為H2SO3H++HSO3-，HSO3-H++SO32-；向溶液中加入固體，碳酸氫鈉與電離出的氫離子反應刪除二氧化碳，c(H+)減小，促進亞硫酸的電離，電離平衡往正反應方向移動，故答案為：H2SO3H++HSO3-，HSO3-H++SO32-；正。