Question

（8分）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=－190 kJ·mo1－1

（1）在一個(gè)固定容積為5L的密閉容器中充入0．20 mol SO2和0．10molO2，半分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中含SO3 0．18mol，則v(O2)= mol·L-1·min-1

（2）下列條件的改變能加快其反應(yīng)速率的是 (選填序號(hào))

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 (選填序號(hào))

①v(O2)正＝2v(SO3)逆 ②SO2、O2、SO3的濃度之比為2：1：2

③單位時(shí)間內(nèi)生成2n molSO2的同時(shí)生成2n mol SO3 ④容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化

⑤容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化  ⑥容器中氣體壓強(qiáng)不隨時(shí)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 。

A．4 mo1SO2和2mol O2 B．6mol SO2和6mo1 O2

C．4mol SO2和4 mo1 O2 D．6mo1 SO2和4 mo1 O2

 

Answer 1

（1）0．036  （2）①②  （3）③④⑥  （4）B、D

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)反應(yīng)方程式中氧氣O2與SO3的反應(yīng)的關(guān)系可知：Δn(O2)=1/2Δn(SO3)=0．09mol，所以V(O2)= Δc(O2)÷Δt=(0．09mol÷5L)÷0．5min=0．036  mol/(L·min)；（2）①升高溫度,可以使活化分子增加，使活化分子的百分?jǐn)?shù)增加，化學(xué)反應(yīng)速率加快，正確；②保持體積不變，只增加氧氣的質(zhì)量，則氧氣的濃度增大，活化分子數(shù)增加，反應(yīng)速率加快，正確；③保持體積不變，充入Ne使體系壓強(qiáng)增大，由于單位體積內(nèi)的活化分子沒變，所以化學(xué)反應(yīng)速率不變，錯(cuò)誤；④保持壓強(qiáng)不變，充入Ne使容器的體積增大，則物質(zhì)的濃度減小，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)減小，反應(yīng)速率減小，錯(cuò)誤；（3）①在任何時(shí)刻都存在①2v(O2)正＝v(SO3)正，同時(shí)還存在v(O2)正＝2v(SO3)逆，則①1/2v(SO3)正＝v(SO3)逆,用同一物質(zhì)表示的正逆反應(yīng)速率不等，反應(yīng)沒有處于平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；②SO2、O2、SO3的濃度之比為2：1：2，可能處于平衡狀態(tài)，也可能沒有平衡，這與物質(zhì)開始時(shí)加入的量有關(guān)，錯(cuò)誤；③單位時(shí)間內(nèi)生成2n molSO2的同時(shí)必然消耗2n mol SO2，還生成2n mol SO3，則物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，正確；④由于反應(yīng)容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量不變，若未達(dá)到平衡，則氣體的物質(zhì)的量就會(huì)發(fā)生改變，氣體的平均摩爾質(zhì)量就發(fā)生變化，現(xiàn)在容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化，則氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，正確；⑤由于容器的容積不變，氣體的質(zhì)量也不變，所以無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡，容器中氣體的密度都不隨時(shí)間而變化，故不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；⑥在恒容條件下發(fā)生的反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)，若容器中氣體壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化，則氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；（4）根據(jù)反應(yīng)方程式可知：若有2mol的SO2與1mol的O2發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生2mol的SO3，會(huì)放出熱量190KJ，現(xiàn)在放出熱量是380kJ熱量，則必然發(fā)生反應(yīng)消耗的SO2是4mol, O2是2mol．產(chǎn)生4mol的SO3，由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，任何一反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，是反應(yīng)物、生成物的共存體系，所以A、C排除，選項(xiàng)是B、D。

考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、物質(zhì)與能量變化的關(guān)系的知識(shí)。