Question

接觸法制硫酸工藝中，其主反應(yīng)在450℃并有催化劑存在下進(jìn)行：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）+190KJ
（1）該熱化學(xué)反應(yīng)方程式的意義是

 

．
（2）下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是

 

．
a．v（O₂）_正=2v（SO₃）_逆
b．容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化
c．容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化
d．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化
（3）在一個(gè)固定容積為5L的密閉容器中充入0.20molSO₂和0.10molO₂，半分鐘后達(dá)到平衡，測得容器中含SO₃0.18mol，則v（O₂）=

 

mol?L^-1?min^-1；若繼續(xù)通入0.20molSO₂和0.10molO₂，則平衡

 

移動(dòng)（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,熱化學(xué)方程式,反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）熱化學(xué)方程式應(yīng)注明反應(yīng)熱的測定條件、聚集狀態(tài)、反應(yīng)熱的數(shù)值、單位、符號，其化學(xué)計(jì)量數(shù)表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量；
（2）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，平衡混合物中各組成成分的含量不變來判斷；
（3）化學(xué)反應(yīng)速率的定義求出氧氣的速率；根據(jù)影響化學(xué)平衡的因素來判斷平衡移動(dòng)方向．

解答： 解：（1）熱化學(xué)方程式表明化學(xué)反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式，反應(yīng)熱的測量與溫度有關(guān)，應(yīng)注明溫度，各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱也不相同，應(yīng)注明聚集狀態(tài)，+190kJ表示放出190kJ的熱量，該熱化學(xué)方程式的意義是：在450℃時(shí)，2molSO₂氣體和1molO₂氣體完全反應(yīng)生成2molSO₃氣體時(shí)放出的熱量為190kJ；
故答案為：在450℃時(shí)，2molSO₂氣體和1molO₂氣體完全反應(yīng)生成2molSO₃氣體時(shí)放出的熱量為190kJ；
（2）化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，平衡混合物中各組成成分的含量不變來判斷，
a、速與化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比率之比為正反應(yīng)速率之比，v_正（O₂）=2v_逆（SO₃）不符合速率之比，不能判斷是否達(dá)到平衡，故a不符合；
b、容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化，說明平衡混合物中各組成成分含量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b符合；
c、氣體的密度=

質(zhì)量

體積

，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)過程中氣體的總質(zhì)量不變，容器體積不變，氣體的密度不會(huì)發(fā)生變化，故容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化，不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡，故c不符合；
d、該反應(yīng)為氣體的分子總數(shù)減少的反應(yīng)，當(dāng)容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化時(shí)，平衡混合物中各組成成分含量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故d符合；
故答案為：bd；
（3）當(dāng)生成0.18molSO₃時(shí)，參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量為x，
2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃
     1      2
     x      0.18mol
x=0.09mol
v（O₂）=

0.09mol

5L×0.5min

=0.036mol．L^-1?min^-1；
繼續(xù)通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
故答案為：0.036，向正反應(yīng)方向．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡的影響因素等，知識面廣，應(yīng)加強(qiáng)平時(shí)知識的積累，題目難度中等．