Question

【題目】一定溫度下，向一容積為10 L的恒容密閉容器中充入2 mol SO2和1mol O2，發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196 kJ/mol。當反應進行10分鐘時達到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)壓強變?yōu)槠鹗紩r的0.7倍。請回答下列問題：

（1）SO2的轉化率為______________________。

（2）從開始到10分鐘，用氧氣表示該反應的平均反應速率v(O2)=______________________。

（3）達到平衡時反應放出的熱量為______________________。

Answer 1

【答案】 90% 9×10-3mol/(L·min) 176.4kJ

【解析】（1）根據(jù)轉化率概念等于變化量比上初始量進行解答；（2）根據(jù)化學反應速率公式進行計算；（3）依據(jù)熱化學方程式定量關系和實際消耗二氧化硫的物質(zhì)的量計算反應放出的熱量進行解答。

（1）設SO2的變化量是x，則根據(jù)三段式有：
2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）
初始物質(zhì)的量（mol）： 2 1 0
變化物質(zhì)的量（mol）： x 0.5x x
平衡物質(zhì)的量（mol）：2 -x 1-0.5x x
當反應達到平衡時，容器內(nèi)壓強變?yōu)槠鹗紩r的0.7倍，則（2-x+1-0.5x+x）/（2+1）=0.7，x=1.8 mol。SO2的轉化率為=變化量 /初始量×100%=90%

（2）結合上述分析知，從開始到10分鐘，氧氣的變化量為0.9 mol，氧氣濃度變化為c(O2)=0.09 mol/L，反應的平均反應速率v(O2)= 0.009 mol/(L.min)。答案：9×10-3mol/(L·min)

（3）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=196kJ/mol,反應過程中消耗二氧化硫物質(zhì)的量2mol放196KJ,根據(jù)上述分析消耗二氧化硫物質(zhì)的量為1.8mol,放出熱量=1.8mol×196KJ/2mol =176.4kJ，答案：176.4kJ。