Question

2．工業(yè)制硫酸時，利用催化氧化反應(yīng)將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃是一個關(guān)鍵的步驟．其反應(yīng)為：SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g）△H=-98kJ•mol^-1．一定溫度時，向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量的SO₂和O₂，一段時間后達(dá)到平衡，反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見表

反應(yīng)時間/min	n（SO2）/mol	n（O2）/mol
0	2	1
5	1.2
10		0.4
15	0.8

（1）保持溫度不變，向平衡后的容器中再充入1mol SO₂和0.5mol O₂，再次答平衡后，0.2mol/L＜c（O₂）＜0.3mol/L
（2）保持其他條件不變，若起始時向容器中充入2mol SO₃，達(dá)到平衡時吸收78.4kJ的熱量．

Answer 1

分析 根據(jù)表格數(shù)據(jù)有：
      2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
初始量：2          1        0
變化量：1.2        0.6      1.2
平衡量：0.8       0.4        1.2
（1）保持溫度不變，向平衡后的容器中再充入1mol SO₂和0.5mol O₂，相當(dāng)于在原來的基礎(chǔ)上先擴(kuò)大1.5倍，后再壓縮到原來體積，據(jù)此分析；
（2）保持其他條件不變，若起始時向容器中充入2mol SO₃，與充入2mol SO₂（g）和1mol O₂（g）完全等效，據(jù)此分析．

解答 解：根據(jù)表格數(shù)據(jù)有：
      2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
初始量：2       1         0
變化量：1.2    0.6       1.2
平衡量：0.8    0.4       1.2
（1）保持溫度不變，向平衡后的容器中再充入1mol SO₂和0.5mol O₂，相當(dāng)于在原來的基礎(chǔ)上先擴(kuò)大1.5倍，則平衡時氧氣得濃度為$\frac{0.4×1.5mol}{2L}$=0.3mol/L，后再壓縮到原來體積即增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，所以達(dá)到新平衡時氧氣得濃度$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L＜c（O₂）＜0.3mol/L，故答案為：0.2；0.3；
（2）保持其他條件不變，起始時向容器中充入2mol SO₃，與充入2mol SO₂（g）和1mol O₂（g）完全等效，所以達(dá)平衡時SO₃的物質(zhì)的量為1.2mol，則反應(yīng)消耗0.8molSO₃，所以吸收0.8×98=78.4kJ的熱量，故答案為：78.4kJ．

點評 本題涉及等效平衡的建立以及化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時物質(zhì)的濃度等方面的知識，屬于綜合知識的考查，難度較大．