Question

硫酸工業(yè)中接觸氧化是最重要的一個反應：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H= -197kJ/mol。為了研究這一反應，在體積為2L的密閉容積中，投入2mol SO2，1molO2，然后控制反應溫度，在反應進行至20min時加入一定的催化劑，測定并記錄一定時間內(nèi)容器內(nèi)SO3的物質(zhì)的量，得到下表：

時間/min	10	20	30	40	50
N（SO3）/mol	0.4	0.6	1.2	1.6	1.6

（1）反應前10 min，用O2表示該反應的反應速率v（O2）= 。

（2）該溫度下，該反應的平衡常數(shù)為 。

（3）在反應進行至50min時，再向容器中充入2molSO2和1molO2，達到新平衡后，SO2的轉(zhuǎn)化率將 。（填“增大”、“減小”或“不變”）

（4）保持溫度不變，若在該容器中只投入2mol SO3，達到平衡時，反應吸收的熱量為 kJ。

 

Answer 1

（1）0.01mol/(L·min） (2)160 (3)增大 (4)39.4

【解析】

試題解析：（1）反應前10 min，用SO3表示該反應的反應速率v（SO2）====0.02mol/(L·min），利用速率之比等于計量系數(shù)比可知，v（O2）=v（SO2）=0.01mol/(L·min）；（2）由表中數(shù)據(jù)可知，40分鐘達到平衡，則可逆反應： 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

起始濃度（mol/L) ： 1 0.5 0

變化濃度（mol/L) ：0.8 0.4 0.8

平衡濃度（mol/L) ：0.2 0.1 0.8

該反應的平衡常數(shù)K===160；（3）在反應進行至50min時，再向容器中充入2molSO2和1molO2，在體積不變的條件下，物質(zhì)的量同時擴大1倍，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，達到新平衡后，SO2的轉(zhuǎn)化率將增大；（4）保持溫度不變，若在該容器中只投入2mol SO3，與上述可逆反應相比較，相當于由逆反應建立平衡，兩者是等效的，達平衡時 SO3的濃度為0.8mol/L，轉(zhuǎn)化的濃度=1mol/L-0.8mol/L=0.2mol/L，則SO3的轉(zhuǎn)化率==20%，反應吸收的熱量為197kJ/mol×20%=39.4KJ。

考點：化學反應速率、化學平衡