硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）
催化劑
△
 2SO3（g）△H＜0
某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與體系總壓強（p）的關(guān)系如圖所示．根據(jù)圖示回答下列問題：
（1）將2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強為0.10MPa．該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于
800
800
．（不需要寫表達(dá)式）
（2）平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K（A）
=
=
K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）此反應(yīng)在恒溫密閉的裝置中進行的，能充分說明此反應(yīng)已達(dá)到平衡的標(biāo)志是：
AD
AD
（填字母）
A．接觸室中氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
B．接觸室中SO2、O2、SO3的濃度相同
C．接觸室中SO2、SO3的物質(zhì)的量之比為2：1：2
D．接觸室中壓強不隨時間變化而變化．
分析：（1）反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強為0.10MPa，由圖可知，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率α=0.80，利用三段式表示出平衡時反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量，再計算平衡時反應(yīng)混合物各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計算；
（2）平衡狀態(tài)由A變到B時，改變的是壓強，平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變；
（3）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等（同種物質(zhì)）或正逆反應(yīng)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．
解答：解：（1）反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強為0.10MPa，由圖可知，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率α=0.80，參加反應(yīng)的二氧化硫為2mol×80%=1.6mol，則：
              2SO2（g）+O2（g）
催化劑
△
 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）=0.04mol/L，c（O2）=0.02mol/L，c（SO3）=0.16mol/L，故平衡常數(shù)k=
0.162
0.042×0.02
=800，故答案為：800；
（2）平衡狀態(tài)由A變到B時，改變的是壓強，平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故平衡常數(shù)K（A）=K（B），故答案為：=；
（3）A．氣體的總質(zhì)量不變，隨反應(yīng)進行，氣體的物質(zhì)的量減小，平均相對分子質(zhì)量增大，平均相對分子質(zhì)量不變，說明到達(dá)平衡狀態(tài)，故A正確；
B．平衡時接觸室中SO2、O2的濃度一定不相同，開始物質(zhì)的量為2：1，按2：1反應(yīng)，平衡時二者的物質(zhì)的量之比為2：1，濃度之比為2：1，故B錯誤；
C．平衡時接觸室中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量之比可能為2：1：2，可能不是2：1：2，與二氧化硫的轉(zhuǎn)化率有關(guān)，故C錯誤；
D．隨反應(yīng)進行，氣體的物質(zhì)的量減小，接觸室中壓強減小，壓強不隨時間變化而變化，說明到達(dá)平衡狀態(tài)，故D正確．
故答案為：AD．
點評：本題考查平衡常數(shù)的影響因素與計算、平衡狀態(tài)的判斷等，難度中等，注意選擇判斷平衡狀態(tài)的物理量應(yīng)是隨反應(yīng)進行變化的物理量，當(dāng)該物理量不再變化，說明到達(dá)平衡．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（14分）I．科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

    （1）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑（摻有少量Fe2O3的TiO2）表面與水發(fā)生下列反應(yīng)：2N2 (g)+6H2O (l)4NH3 (g)+3O2 (g)     ΔH＝ a kJ·mol－1

進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，常壓下達(dá)到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如下表：

溫度 T/K

303

313

323

NH3生成量/(10－6 mol)

4.8

5.9

6.0

    ① 此合成反應(yīng)的a      0 (填“＞”“＜”或“＝”)

② 已知：

 N2 (g) + 3H2(g)2NH3 (g)     ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，

2H2 (g)+ O2 (g)===2H2O (l)       ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，

則2N2 (g) + 6H2O (l)4NH3 (g) + 3O2 (g)  ΔH＝            ；

（2）用水稀釋0.1 mol·L－1氨水，溶液中隨著水量的增加而減小的是           （填字母標(biāo)號）

   

II．工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生含SO2的廢氣，經(jīng)石灰吸收和氧化后制成硫酸鈣，硫酸鈣是一種用途非常廣泛的產(chǎn)品，可用于生產(chǎn)硫酸、水泥等。

（1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化成SO3的熱化學(xué)方程式為：

 2SO2 (g) + O2(g)2SO3 (g)     ΔH＝－196.0 kJ·mol－1

① 容器體積不變時，為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率，可采用的措施是            （填字母標(biāo)號）

A．加入V2O5作催化劑    B．使用過量SO2    C．高溫    D．通入過量空氣

② 某溫度時，在一個容積為10L的密閉容器中充入4.0 molSO2和2.0 molO2，半分鐘后達(dá)到平衡，并放出352.8kJ的熱量。此時SO2的轉(zhuǎn)化率是      ，該溫度下的平衡常數(shù)K＝        ；

（2）已知25℃時，Ksp(CaSO4)＝7.10×10－5。向0.100 L 含CaSO4固體的溶液中加入2.22 gCaCl2 粉末充分?jǐn)嚢�，假設(shè)溶液的體積變化忽略不計，則溶液中CaSO4固體的質(zhì)量將        (填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，Ksp(CaSO4)將        。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2011屆山東省日照市高三第一次模擬考試（理綜）化學(xué)部分 題型：填空題

（14分）I．科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
（1）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑（摻有少量Fe2O3的TiO2）表面與水發(fā)生下列反應(yīng)：2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)    ΔH＝a kJ·mol－1
進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，常壓下達(dá)到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如下表：

溫度T/K
303
313
323
NH3生成量/(10－6 mol)
4.8
5.9
6.0
   ①此合成反應(yīng)的a      0 (填“＞”“＜”或“＝”)
②已知：
N2 (g) + 3H2(g)2NH3 (g)    ΔH＝－92.4kJ·mol－1，
2H2 (g) + O2 (g)===2H2O (l)      ΔH＝－571.6kJ·mol－1，
則2N2 (g) + 6H2O(l)4NH3 (g) + 3O2 (g) ΔH＝            ；
（2）用水稀釋0.1 mol·L－1氨水，溶液中隨著水量的增加而減小的是           （填字母標(biāo)號）

II．工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生含SO2的廢氣，經(jīng)石灰吸收和氧化后制成硫酸鈣，硫酸鈣是一種用途非常廣泛的產(chǎn)品，可用于生產(chǎn)硫酸、水泥等。
（1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化成SO3的熱化學(xué)方程式為：
2SO2 (g) + O2(g)2SO3 (g)    ΔH＝－196.0kJ·mol－1
①容器體積不變時，為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率，可采用的措施是            （填字母標(biāo)號）
A．加入V2O5作催化劑B．使用過量SO2C．高溫D．通入過量空氣
②某溫度時，在一個容積為10L的密閉容器中充入4.0 molSO2和2.0 molO2，半分鐘后達(dá)到平衡，并放出352.8kJ的熱量。此時SO2的轉(zhuǎn)化率是      ，該溫度下的平衡常數(shù)K＝        ；
（2）已知25℃時，Ksp(CaSO4)＝7.10×10－5。向0.100 L 含CaSO4固體的溶液中加入2.22 gCaCl2 粉末充分?jǐn)嚢瑁僭O(shè)溶液的體積變化忽略不計，則溶液中CaSO4固體的質(zhì)量將        (填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，Ksp(CaSO4)將        。

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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年河北省魏縣一中高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷 題型：填空題

（8分）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化成SO3的熱化學(xué)方程式為：
2 SO2 （g）+ O2（g）2 SO3(g) △H =" —196.0" kJ．mol-1
①容器體積不變時，為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率，可采用的措施是_____(填字母標(biāo)號)。（2分）

A．加入V2O5做催化劑B．使用過量SO2　　C．高溫D．通入過量空氣
②某溫度時，在一個容積為10L的密閉容器中充入4.0mol SO2和2.0molO2,半分鐘后達(dá)到平衡，并放出352.8 kJ的熱量。此時SO2的轉(zhuǎn)化率是_____,該溫度下的平衡常數(shù)K===_____________。（每空3分）

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科目：高中化學(xué) 來源：2010-2011學(xué)年山東省日照市高三第一次模擬考試（理綜）化學(xué)部分 題型：填空題

（14分）I．科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

    （1）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑（摻有少量Fe2O3的TiO2）表面與水發(fā)生下列反應(yīng)：2N2 (g)+6H2O (l)4NH3 (g)+3O2 (g)     ΔH＝ a kJ·mol－1

進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，常壓下達(dá)到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如下表：

溫度 T/K

303

313

323

NH3生成量/(10－6 mol)

4.8

5.9

6.0

    ① 此合成反應(yīng)的a       0 (填“＞”“＜”或“＝”)

② 已知：

 N2 (g) + 3H2(g)2NH3 (g)     ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，

2H2 (g) + O2 (g)===2H2O (l)       ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，

則2N2 (g) + 6H2O (l)4NH3 (g) + 3O2 (g)  ΔH＝             ；

（2）用水稀釋0.1 mol·L－1氨水，溶液中隨著水量的增加而減小的是            （填字母標(biāo)號）

   

II．工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生含SO2的廢氣，經(jīng)石灰吸收和氧化后制成硫酸鈣，硫酸鈣是一種用途非常廣泛的產(chǎn)品，可用于生產(chǎn)硫酸、水泥等。

（1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化成SO3的熱化學(xué)方程式為：

 2SO2 (g) + O2(g)2SO3 (g)     ΔH＝－196.0 kJ·mol－1

① 容器體積不變時，為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率，可采用的措施是             （填字母標(biāo)號）

A．加入V2O5作催化劑    B．使用過量SO2    C．高溫    D．通入過量空氣

② 某溫度時，在一個容積為10L的密閉容器中充入4.0 molSO2和2.0 molO2，半分鐘后達(dá)到平衡，并放出352.8kJ的熱量。此時SO2的轉(zhuǎn)化率是       ，該溫度下的平衡常數(shù)K＝         ；

（2）已知25℃時，Ksp(CaSO4)＝7.10×10－5。向0.100 L 含CaSO4固體的溶液中加入2.22 gCaCl2 粉末充分?jǐn)嚢瑁僭O(shè)溶液的體積變化忽略不計，則溶液中CaSO4固體的質(zhì)量將         (填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，Ksp(CaSO4)將         。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：同步題 題型：填空題

(1)下列各組熱化學(xué)方程式中的△H前者大于后者的是___
①C(s)+O2(g)==CO2(g) △H1   C(s)+1/2O2(g)==CO(g) △H2
②S(g)+O2(g)==SO2(g) △H3  S(s)+O2(g)==SO2 (g) △H4
③H2 (g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H5  2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H6
④CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g) △H7  CaO(s)+H2O(l)==Ca(OH)2 (s) △H8
(2)下圖是1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____。 
(3)在0.5L的密閉容器中，一定量的氮氣和氫氣進行如下化學(xué)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表：
①試比較：K1___K2（填“>”、“=”或“<”）。
②400℃時，反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)的值為___
(4)硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化成SO3：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(p)的關(guān)系如下圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：
①將2. 0mol SO2和1.0mol O2置于10L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強為0.10MPa。該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于___。
②平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K(A)____K(B)（填“>”、“<”或“=”）。

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