Question

接觸法制硫酸工藝中，其主反應在450℃并有催化劑存在下進行：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），該反應過程的能量變化如圖所示．已知1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1．請回答下列問題：
（1）E的大小對該反應的反應熱有無影響？

無

．該反應通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會使圖中B點升高還是降低？

降低

（2）圖中△H=

-198

KJ?mol^-1；
（3）該反應450℃時的平衡常數(shù)

大于

 500℃時的平衡常數(shù)（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（4）下列描述中能說明上述反應已平衡的是：

bd

a．v（O₂）_正=2v（SO₃）_逆
b．容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化
c．容器中氣體的密度不隨時間而變化
d．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化
（5）在一個固定容積為5L的密閉容器中充入0.20mol SO₂和0.10molO₂，半分鐘后達到平衡，測得容器中含SO₃0.18mol，若繼續(xù)通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，則平衡

向正反應方向

移動（填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”）．

Answer 1

分析：（1）A、C分別表示反應物總能量的生成物總能量，B為活化能，活化能的大小與反應熱無關(guān)，加催化劑降低反應所需的活化能；
（2）根據(jù)參加反應SO₂的物質(zhì)的量之比等于對應的△H之比；
（3）根據(jù)溫度對平衡的影響，分析K的變化；
（4）可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等（同種物質(zhì)）或正逆反應速率之比等于系數(shù)之比（不同物質(zhì)），平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不變，以此分析；
（5）根據(jù)反應物濃度對平衡的影響分析．

解答：解：（1）A、C分別表示反應物總能量的生成物總能量，B為活化能，活化能的大小與反應熱無關(guān)，所以E的大小對該反應的反應熱無影響，加催化劑降低反應所需的活化能，該反應通常用V₂O₅作催化劑，則加V₂O₅會使圖中B點降低，
故答案為：無；降低；
（2）因1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1，所以2molSO₂（g）氧化為2molSO₃的△H=-198kJ?mol^-1，
則2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-198KJ?mol^-1，故答案為：-198；
（3）已知該反應正方向為放熱方向，所以升高溫度，平衡逆移，則K減小，即溫度越高，K越小，所以該反應450℃時的平衡常數(shù)大于該反應500℃時的平衡常數(shù)，
故答案為：大于；
（4）可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等（同種物質(zhì)）或正逆反應速率之比等于系數(shù)之比（不同物質(zhì)），平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不變，
a． 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，而V（O₂）_正=2V（SO₃）_逆，則正逆反應速率之比不等于計量數(shù)之比，所以不能判斷是否達到平衡明反應得到平衡狀態(tài)，故a錯誤；
b．容器中氣體的平均分子量=

氣體總質(zhì)量

氣體總物質(zhì)的量

，反應前后質(zhì)量守恒，反應是一個氣體物質(zhì)的量變化的反應，所以當容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化時是平衡狀態(tài)，故b正確；
c．容器中氣體的密度=

m

V

，反應前后質(zhì)量守恒，反應在體積不變的容器中進行，所以氣體的密度始終不變，故c錯誤；
d．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d正確；
故答案為：bd；
（5）0.20mol SO₂和0.10molO₂，半分鐘后達到平衡，測得容器中含SO₃0.18mol，若繼續(xù)通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，則反應物的濃度增大，所以平衡向正方向移動；
故答案為：向正反應方向．

點評：本題考查了化學反應與能量變化、影響平衡常數(shù)的因素、化學平衡狀態(tài)的判斷、化學平衡的影響因素等，涉及的知識點較多，注意判斷平衡移動方向的方法．