Question

7．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）△H=-190kJ•mo1^-1
（1）在一個固定容積為5L的密閉容器中充入0.20mol SO₂和0.10molO₂，半分鐘后達(dá)到平衡，測得容器中含SO₃0.18mol，則v（O₂）=0.036mol•L^-1•min^-1
（2）下列條件的改變能加快其反應(yīng)速率的是①②（選填序號）
①升高溫度    ②保持體積不變，只增加氧氣的質(zhì)量   ③保持體積不變，充入Ne使體系壓強(qiáng)增大  ④保持壓強(qiáng)不變，充入Ne使容器的體積增大
（3）下列描述中能說明上述（1）反應(yīng)已達(dá)平衡的是③④⑥（選填序號）
①v（O₂）_正=2v（SO₃）_逆　
②SO₂、O₂、SO₃的濃度之比為2：1：2
③單位時間內(nèi)生成2n molSO₂的同時生成2n mol SO₃
④容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化
⑤容器中氣體的密度不隨時間而變化  ⑥容器中氣體壓強(qiáng)不隨時間而變化
（4）在相同條件下發(fā)生上述反應(yīng)，若要得到380kJ熱量，則加入各物質(zhì)的物質(zhì)的量可能是BD．
A．4mo1SO₂和2mol O₂　　　　　   B．6mol SO₂和6mo1O₂
C．4mol SO₂和4mo1O₂　　　       D．6mo1SO₂和4mo1O₂．

Answer 1

分析 （1）含SO₃ 0.18mol，v（SO₃）=$\frac{\frac{0.18mol}{5L}}{0.5min}$=0.072mol•L^-1•min^-1，結(jié)合反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比解答；
（2）升高溫度、增大壓強(qiáng)、增大反應(yīng)物濃度等可加快反應(yīng)速率；
（3）利用平衡的特征“等、定”及衍生的一些物理量來分析平衡；
（4）2molSO₂完全反應(yīng)放出190kJ的熱量，則要得到380kJ熱量，則4molSO₂完全反應(yīng)，注意可逆反應(yīng)的特點(diǎn)分析．

解答 解：（1）含SO₃ 0.18mol，v（SO₃）=$\frac{\frac{0.18mol}{5L}}{0.5min}$=0.072mol•L^-1•min^-1，由反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，v（O₂）=$\frac{1}{2}$×0.072mol•L^-1•min^-1=0.036mol•L^-1•min^-1，故答案為：0.036；   
（2）①升高溫度，提供反應(yīng)需的能量，正逆反應(yīng)速率均加快，故①選；                             
②保持體積不變，只增加氧氣的質(zhì)量，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率加快，故②選；
③保持體積不變，充入Ne使體系壓強(qiáng)增大，反應(yīng)物、生成物的濃度均不變，則反應(yīng)速率不變，故③不選；     
④保持壓強(qiáng)不變，充入Ne使容器的體積增大，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減小，故④不選；
故答案為：①②；    
（3）①v（O₂）_正=2v（SO₃）_逆，不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不是平衡狀態(tài)，故①不選；
②SO₂、O₂、SO₃的濃度之比為2：1：2，與轉(zhuǎn)化率、起始濃度有關(guān)，不能判斷平衡狀態(tài)，故②不選；
③單位時間內(nèi)生成2n molSO₂的同時生成2n mol SO₃，可知正逆反應(yīng)速率相等，為平衡狀態(tài)，故③選；
④容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化，各組分的含量為定值，為平衡狀態(tài)，故④選；
⑤因質(zhì)量、體積始終不變，容器中氣體的密度不隨時間而變化，不能判斷平衡狀態(tài)，故⑤不選；
⑥反應(yīng)為氣體體積不等的反應(yīng)，則容器中氣體壓強(qiáng)不隨時間而變化，為平衡狀態(tài)，故⑥選；
故答案為：③④⑥；
（4）2molSO₂完全反應(yīng)放出190kJ的熱量，則要得到380kJ熱量，則4molSO₂完全反應(yīng)，因反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能完全轉(zhuǎn)化，則同時滿足n（SO₂）＞4，n（O₂）＞2即可，顯然只有BD符合，故答案為：BD．

點(diǎn)評 本題考查較綜合，涉及化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)判定、反應(yīng)速率影響因素、化學(xué)平衡計(jì)算及能量轉(zhuǎn)化，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等，注重高考高頻考點(diǎn)的考查，側(cè)重分析能力、計(jì)算能力的夯實(shí)．