Question

（2009?沈陽一模）硫酸是重要的化工原料，其中合成SO₃是制硫酸的重要步驟．請(qǐng)回答下列問題：
（1）下列關(guān)于反應(yīng)2SO₂+O₂?2SO₃△H＜0的說法正確是

BD

（填字母）
A．升溫可以加快合成SO₃的速率同時(shí)提高SO₂的轉(zhuǎn)化率
B．尋找常溫下的合適催化劑是未來研究的方向
C．由于△H＜0，△S＜0，故該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行
D．當(dāng)SO₂的濃度保持不變時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
E．當(dāng)νo_2生成=2νSO_3消耗時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
（2）將0.050mol SO₂和0.030molO₂充入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得反應(yīng)后容器壓強(qiáng)縮小到原來壓強(qiáng)的75%，則該條件下SO₂的轉(zhuǎn)化率為

80%

；該條件下的平衡常數(shù)為

1.6×10³

．
（3）若當(dāng)（2）中反應(yīng)在530℃下達(dá)到平衡后，恒溫下將容器容積從1L縮小到

1

2

L，則平衡向

正

（填“正”或“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)．請(qǐng)結(jié)合化學(xué)平衡常數(shù)來說明平衡移動(dòng)的原因，要求寫出推導(dǎo)過程．

當(dāng)恒溫下，容器容積從1L縮小到

1

2

L時(shí)，Qc=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

=

0.082

0.022×0.02

=8×10²＜K=1.6×10³，所以平衡將正向移動(dòng)達(dá)到平衡

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等來回答判斷；
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的三行式計(jì)算化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率；
（3）恒溫下將容器容積縮小，會(huì)增大體系的壓強(qiáng)，根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響知識(shí)來回答，也可以根據(jù)濃度熵和平衡常數(shù)之間的關(guān)系來回答．

解答：解：（1）A．升溫可以加快合成SO₃的速率同時(shí)，化學(xué)平衡向著吸熱方向進(jìn)行，即向著逆方向進(jìn)行，降低了SO₂的轉(zhuǎn)化率，故A錯(cuò)誤；
B．尋找常溫下的合適催化劑可以加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效益，是未來研究的方向，故B正確；
C．由于△H＜0，△S＜0，但是△H-T△S不一定是小于零的，故該反應(yīng)不一定能自發(fā)進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)SO₂的濃度保持不變時(shí)，是化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；
E．當(dāng)νo_2生成=2νSO_3消耗時(shí)，不能證明正逆反應(yīng)速率相等，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故E錯(cuò)誤．
故選BD；                                                 
（2）設(shè)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率是x     
         2SO₂ +O₂ ?2SO₃
初始濃度：0.05      0.03     0   
變化濃度：x         0.5x     x
平衡濃度：0.05-x  0.03-0.5x  x
反應(yīng)后容器壓強(qiáng)縮小到原來壓強(qiáng)的75%，所以

0.05-x+0.03-0.5x + x

0.08

×100%=75%，解得x=0.04mol/L，所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率=

0.04mol/L

0.05mol/L

×100%=80%，化學(xué)平衡常數(shù)K=

0.042

0.012×0.01

=1600L/mol，故答案為：80%；1600L/mol；
（3）若當(dāng)（2）中反應(yīng)在530℃下達(dá)到平衡后，恒溫下將容器容積縮小，則壓強(qiáng)增大，所以化學(xué)平衡正向移動(dòng)，可以結(jié)合化學(xué)平衡常數(shù)和濃度商之間的關(guān)系來說明平衡移動(dòng)的原因，當(dāng)恒溫下，容器容積從1L縮小到

1

2

L時(shí)，Qc=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

=

0.082

0.022×0.02

=8×10²＜K=1.6×10³，所以平衡將正向移動(dòng)達(dá)到平衡，
故答案為：正；當(dāng)恒溫下，容器容積從1L縮小到

1

2

L時(shí)，Qc=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

=

0.082

0.022×0.02

=8×10²＜K=1.6×10³，所以平衡將正向移動(dòng)達(dá)到平衡．

點(diǎn)評(píng)：本題涉及化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng)的影響因素以及化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷知識(shí)，注意知識(shí)的歸納和整理是解題關(guān)鍵，難度不大．