Question

8．將SO₂氧化為SO₃是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟．
（1）某溫度下，SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g）△H=-98kJ•mol^-1．開始時(shí)在100L的密閉容器中加入4.0mol SO₂（g）和10.0mol O₂（g），當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出熱量196kJ，該溫度下平衡常數(shù)K=3.33．
（2）該反應(yīng)在450℃時(shí)的平衡常數(shù)大于（填“大于”“小于”或“等于”）500℃時(shí)的平衡常數(shù)．
（3）下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是C（填序號(hào)）．
A．保持容器的體積不變，當(dāng)混合氣體的密度不變時(shí)，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B．達(dá)到平衡時(shí)若升高溫度，混合氣體中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將變大
C．達(dá)到平衡時(shí)若減小容器的體積，正反應(yīng)速率將大于逆反應(yīng)速率
D．達(dá)到平衡后，SO₂的轉(zhuǎn)化率和O₂的轉(zhuǎn)化率一定相等．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出熱量196kJ，可知參加反應(yīng)的SO₂為$\frac{196kJ}{98kJ/mol}$=2mol，則
          SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g）
開始      4                 10         0
轉(zhuǎn)化      2                 1           2
平衡     2                 9            2
結(jié)合平衡濃度計(jì)算K；
（2）該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，K減小；
（3）A．保持容器的體積不變，當(dāng)混合氣體的密度始終不變；
B．由質(zhì)量守恒定律可知，混合氣體中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變；
C．達(dá)到平衡時(shí)若減小容器的體積，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)；
D．起始量之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比．

解答 解：（1）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出熱量196kJ，可知參加反應(yīng)的SO₂為$\frac{196kJ}{98kJ/mol}$=2mol，則
          SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g）
開始      4                 10         0
轉(zhuǎn)化      2                 1           2
平衡     2                 9            2
平衡濃度分別為0.02mol/L、0.09mol/L、0.02mol/L，
K=$\frac{0.02}{0.02×\sqrt{0.09}}$≈3.33，
故答案為：3.33；
（2）該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，K減小，則450℃時(shí)的平衡常數(shù)大于500℃時(shí)的平衡常數(shù)，
故答案為：大于；
（3）A．保持容器的體積不變，當(dāng)混合氣體的密度始終不變，不能判斷平衡，故A錯(cuò)誤；
B．由質(zhì)量守恒定律可知，混合氣體中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，故B錯(cuò)誤；
C．達(dá)到平衡時(shí)若減小容器的體積，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)速率將大于逆反應(yīng)速率，故C正確；
D．起始量之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則二者轉(zhuǎn)化率不等，故D錯(cuò)誤；
故答案為：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握化學(xué)平衡三段法、K的計(jì)算及平衡移動(dòng)為解答本題的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用的考查，注意物質(zhì)的量與熱量的關(guān)系，題目難度不大．