Question

接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：

1)该反应所用的催化剂是            (填写化合物名称)，该反应450℃时的平衡常数         500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。

2)该热化学反应方程式的意义是        ．

a．            b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化

c．容器中气体的密度不随时间而变化 d．容器中气体的分子总数不随时间而变化

4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO₂和0.10molSO₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃0.18mol，则=          mol.L^-1.min^-1：若继续通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，则平衡        移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”  或“不”)，再次达到平衡后，        mol<n(SO₃)<         mol。

Answer 1

【答案】1）五氧化二钒（V₂O₅）；大于；2）在450℃时，2molSO₂气体和1molO₂气体完全反应生成2molSO₃气体时放出的热量为190kJ；3）bd；4）0.036；向正反应方向；0.36；0.40。

【解析】此题考查了工业制硫酸、化学平衡常数、热化学方程式、化学平衡状态、有关化学平衡的计算等知识。1）工业制硫酸时二氧化硫催化氧化使用的催化剂是五氧化二钒；该反应正向放热，故温度越高化学平衡常数越小；2）热化学方程式表示的是450℃时，2molSO₂气体和1molO₂气体完全反应生成2molSO₃气体时放出的热量为190kJ；3）根据化学平衡状态的特征，容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化、分子总数不随时间变化时，说明反应达到平衡状态；4）当达到平衡时，容器中SO₃的物质的量为0.18mol，则v（SO₃）=0.072mol.L^-1.min^-1，则v（O₂）=0.036mol.L^-1.min^-1；再继续通入0.20molSO₂和0.10molO₂时，平衡向正反应方向移动，在此达到平衡时，SO₃的物质的量介于0.36和0.40之间。

知识归纳：化学平衡常数只是和温度相关的函数，其随温度变化而变化。若正反应为吸热反应，温度升高K值增大；若正反应为放热反应，温度升高K值减小。