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）
（1）對于反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志為

 

．
A．SO₂減少的化學(xué)反應(yīng)速率和SO₃減少的化學(xué)反應(yīng)速率相等
B．容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化
C．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化
D．恒容的容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化
（2）450℃時(shí)，將amol SO₂與bmol O₂以3：2通入固定容積5L的密閉容器中．
①反應(yīng)進(jìn)行至10min時(shí)，測得n（SO₂）=8mol，n（SO₃）=4mol，則b=

 

mol．
②10min內(nèi)平均速率v（SO₂）=

 

．
③反應(yīng)達(dá)平衡后，測得容器內(nèi)壓強(qiáng)是反應(yīng)起始壓強(qiáng)的0.715倍，則平衡時(shí)的SO₂轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)平衡標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變分析選項(xiàng)判斷；
（2）依據(jù)想破壞三段式列式計(jì)算，反應(yīng)速率v=

△c

△t

，轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%．

解答： 解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)
A．SO₂減少的化學(xué)反應(yīng)速率和SO₃減少的化學(xué)反應(yīng)速率相等，證明二氧化硫或三氧化硫的正逆反應(yīng)速率相同，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，質(zhì)量不變，容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化什么嗎反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和體積在反應(yīng)過程中和平衡狀態(tài)下始終不變，恒容的容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：ABC；
（2）450℃時(shí)，將amol SO₂與bmol O₂以3：2通入固定容積5L的密閉容器中，反應(yīng)進(jìn)行至10min時(shí)，測得n（SO₂）=8mol，n（SO₃）=4mol，設(shè)比例系數(shù)為x，
               2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
起始量（mol）  3x         2x        0
變化量（mol）  4          2         4
10min量（mol）8        2x-2        4
3x-4=8
x=4
①y依據(jù)上述技術(shù)可知，a=12mol，b=8mol，故答案為：8；           
②10min內(nèi)平均速率v（SO₂）=

4mol 5L

10min

=0.08mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.08mol?L^-1?min^-1；            
 ③設(shè)平衡后二氧化硫反應(yīng)的物質(zhì)的量
             2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
起始量（mol）  12         8        0
變化量（mol）  x         0.5x      x
平衡量（mol） 12-x      8-0.5x     x
測得容器內(nèi)壓強(qiáng)是反應(yīng)起始壓強(qiáng)的0.715倍，
12-x+8-0.5x+x=0.715×（12+8）
x=11.4mol
二氧化硫轉(zhuǎn)化率=

11.4mol

12mol

×100%=95%，故答案為：95%．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡影響因素和平衡標(biāo)志分析判斷，化學(xué)平衡的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡單．