分析:(1)該反應是一個反應前后氣體體積減小的放熱反應,欲提高SO
2的轉(zhuǎn)化率,則改變條件使平衡向正反應方向移動;
(2)A、根據(jù)體積之比等于物質(zhì)的量之比計算平衡時混合氣體總的物質(zhì)的量,再利用差量法計算參加反應的二氧化硫的物質(zhì)的量,結(jié)合熱化學方程式計算放出的熱量;
B、恒溫恒壓,兩次達到平衡狀態(tài)相同分析計算判斷;
C、恒溫恒壓,兩次達到平衡狀態(tài)相同分析判斷
D、根據(jù)A計算可知,原平衡時SO
3的體積分數(shù)為
=
;
(3)根據(jù)化學平衡計算的三段式進行計算,壓強之比等于物質(zhì)的量之比,依據(jù)平衡常數(shù)概念計算;
壓強的增加引起SO
2轉(zhuǎn)化率的變化并不明顯,所以工業(yè)上直接采用常壓,平衡常數(shù)隨溫度變化;
(4)①由AgCl的溶度積Ksp(AgCl)=c(Ag
+)?c(Cl
-)計算;
②開始Cl
-抑制了AgCl的溶解,所以Ag
+濃度變小了,但Cl
-濃度增大使AgCl形成[AgCl
2]
-絡合物,所以Ag
+濃度又變大了.
解答:
解:(1)A、向裝置中充入N
2,化學平衡不會移動,不會提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率,故A錯誤;
B、向裝置中充入過量的SO
2,二氧化硫轉(zhuǎn)化率降低,故B錯誤;
C、向裝置中充入過量的O
2,化學平衡正向移動,會提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率,故C正確;
D、升高溫度,化學平衡逆向移動,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小,故D錯誤.
故選:C;
(2)A、由題意氣體體積為起使時的90%,則反應后總的物質(zhì)的量為起始時的90%,平衡時總物質(zhì)的量為(3mol+2mol)×90%=4.5mol,則平衡時各組成物質(zhì)的量變化為:
2SO
2+O
2?2SO
3物質(zhì)的量減少△n
2 1 2 1
1mol 0.5mol 1mol (3mol+2mol)-4.5mol=0.5mol
此時放出的熱量為196.6KJ×
=98.3KJ,故A錯誤;
B、2SO
2+O
2?2SO
3起始量(mol) 3 2 0
變化量(mol) x 0.5x x
平衡量(mol)3-x 2-0.5x x
反應后總的物質(zhì)的量為起始時的90%,3-x+2-0.5x+x=4.5,x=1mol,二氧化硫轉(zhuǎn)化率=
×100%=
;
保持同一反應溫度,在相同容器中,將起始物質(zhì)的量改為 5mol SO
2(g)、3.5mol O
2(g)、1mol SO
3(g),轉(zhuǎn)化為起始量為6molSO
2(g)、4molO
2,恒壓條件下兩次平衡時等效平衡,平衡后二氧化硫應為4mol,轉(zhuǎn)化率=
×100%=20%,故B錯誤;
C、依據(jù)B分析可知等效平衡狀態(tài),氧氣體積分數(shù)相同,故C正確;
D、原平衡時SO
3的體積分數(shù)為
=
,故D正確;
故答案為:CD;
(3)體系總壓強為0.10M Pa,此時二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為80%
2SO
2+O
22SO
3起始量(mol) 2 1 0
變化量 (mol)2×0.8 0.8 2×0.8
平衡量 (mol) 0.4 0.2 1.6
平衡時各物質(zhì)的濃度為:c(SO
2)=0.08mol/L,c(O
2)=0.04mol/L,c(SO
3)=0.32mol/L 代入平衡常數(shù)的計算式得到
平衡常數(shù)K=
=
=400,
則反應2SO
3?2SO
2+O
2 在550℃時的平衡常數(shù)K=
=2.5×10
-3;
從圖象中可以看出,常壓SO
2就可以達到較高的轉(zhuǎn)化率,壓強的增加引起SO
2轉(zhuǎn)化率的變化并不明顯,加壓必須增大投資以解決增加設備和提供能量問題,所以工業(yè)上直接采用常壓,平衡常數(shù)隨溫度變化,不隨壓強變化,平衡常數(shù)不變;
故答案為:2.5×10
-3;常壓下400~500°C,SO
2轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高了,加壓必須增大投資以解決增加設備和提供能量問題;=;
(4)①當c(Ag
+)=10
-5mol/L時,c(Cl
-)=10
-7mol/L,所以AgCl的溶度積常數(shù)Ksp=c(Ag
+)?c(Cl
-)=10
-5mol/L×10
-7mol/L=10
-12(mol/L)
2,
故答案為:10
-12;
②開始Cl
-抑制了AgCl的溶解,所以Ag
+濃度變小了,但Cl
-濃度增大使AgCl形成[AgCl
2]
-絡合物:AgCl+Cl
-=[AgCl
2]
-,所以Ag
+濃度又變大了,
故答案為:開始Cl
-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+濃度變小了,但Cl
-濃度增大使AgCl形成[AgCl
2]
-絡合物,所以Ag+濃度又變大了.