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：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），该反应过程的能量变化如图所示．已知1mol SO₂（g）氧化为1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1．请回答下列问题：
（1）E的大小对该反应的反应热有无影响？

无

．该反应通常用V₂O₅作催化剂，加V₂O₅会使图中B点升高还是降低？

降低

（2）图中△H=

-198

KJ?mol^-1；
（3）该反应450℃时的平衡常数

大于

 500℃时的平衡常数（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（4）下列描述中能说明上述反应已平衡的是：

bd

a．v（O₂）_正=2v（SO₃）_逆
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
（5）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO₂和0.10molO₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃0.18mol，若继续通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，则平衡

向正反应方向

移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）．

Answer 1

分析：（1）A、C分别表示反应物总能量的生成物总能量，B为活化能，活化能的大小与反应热无关，加催化剂降低反应所需的活化能；
（2）根据参加反应SO₂的物质的量之比等于对应的△H之比；
（3）根据温度对平衡的影响，分析K的变化；
（4）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析；
（5）根据反应物浓度对平衡的影响分析．

解答：解：（1）A、C分别表示反应物总能量的生成物总能量，B为活化能，活化能的大小与反应热无关，所以E的大小对该反应的反应热无影响，加催化剂降低反应所需的活化能，该反应通常用V₂O₅作催化剂，则加V₂O₅会使图中B点降低，
故答案为：无；降低；
（2）因1mol SO₂（g）氧化为1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1，所以2molSO₂（g）氧化为2molSO₃的△H=-198kJ?mol^-1，
则2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-198KJ?mol^-1，故答案为：-198；
（3）已知该反应正方向为放热方向，所以升高温度，平衡逆移，则K减小，即温度越高，K越小，所以该反应450℃时的平衡常数大于该反应500℃时的平衡常数，
故答案为：大于；
（4）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，
a． 化学方程式的系数之比等于化学反应中各物质的反应速率之比，而V（O₂）_正=2V（SO₃）_逆，则正逆反应速率之比不等于计量数之比，所以不能判断是否达到平衡明反应得到平衡状态，故a错误；
b．容器中气体的平均分子量=

气体总质量

气体总物质的量

，反应前后质量守恒，反应是一个气体物质的量变化的反应，所以当容器中气体的平均分子量不随时间而变化时是平衡状态，故b正确；
c．容器中气体的密度=

m

V

，反应前后质量守恒，反应在体积不变的容器中进行，所以气体的密度始终不变，故c错误；
d．该反应为气体的分子总数减少的反应，当容器中气体的分子总数不随时间而变化时，平衡混合物中各组成成分含量不变，反应达到平衡状态，故d正确；
故答案为：bd；
（5）0.20mol SO₂和0.10molO₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃0.18mol，若继续通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，则反应物的浓度增大，所以平衡向正方向移动；
故答案为：向正反应方向．

点评：本题考查了化学反应与能量变化、影响平衡常数的因素、化学平衡状态的判断、化学平衡的影响因素等，涉及的知识点较多，注意判断平衡移动方向的方法．