Question

（1）二氧化硫的催化氧化的过程如图所示，其中a、c二步的化学方程式可表示为：

SO₂+V₂O₅SO₃+ V₂O₄

4VOSO₄+O₂2V₂O₅+4SO₃。

该反应的催化剂是         （写化学式）

（2） 550 ℃时，SO₂转化为SO₃的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图所示。将2．0 mol SO₂和1．0 mol O₂置于5 Ｌ密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0．10 M Pa。试计算反应2SO₃2SO₂+O₂ 在550 ℃时的平衡常数K=      。

（3）550 ℃时，将2．0 mol SO₂和1．0 mol O₂置于5 Ｌ密闭容器中，反应 达平衡后，下列措施中能使n(SO₃)/n(SO₂)增大的是       

A．升高温度                  

B．充入He(g)，使体系总压强增大

C．再充入2 mol SO₂和1 mol O₂ 

D．再充入1 mol SO₂和1 mol O₂

（4）维持温度不变条件下使之发生如下反应：2SO₂＋O₂2SO₃，有两只密闭容器A和B。A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压，B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2∶1的SO₂和O₂的混合气体，并使A和B容积相等（如下图所示）。

试填写下列空格：

A容器达到平衡时所需的时间比B容器__________（填：“短或长”）；平衡时A容器中SO₂的转化率比B容器_______（填：“大或小”）；达到所述平衡后，若向两容器中通入等物质的量的原反应气体，达到平衡时，A容器的混合气体中SO₃的体积分数_________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）；B容器的混合气体中SO₃的体积分数_________。

 

Answer 1

【答案】

（1）V₂O₅；（2）400 L•mol^-1；（3）CD；（4）短；大；不变；增大。

【解析】

试题分析：（1）根据题给信息结合催化剂参与化学反应的机理分析，催化剂为V₂O₅；（2）根据化学平衡计算的三段式进行计算，由题给图像知，体系总压强为0.10M Pa，此时二氧化硫的转化率为80%，              2SO₂＋O₂2SO₃

起始量（mol）  2      1          0

变化量 （mol）2×0.8  0.8    2×0.8

平衡量 （mol） 0.4   0.2        1.6

平衡时各物质的浓度为：[SO₂]=0.08mol/L，[O₂]=0.04mol/L，[SO₃]=0.32mol/L 代入平衡常数的表达式计算得到平衡常数K=400 L•mol^-1；（3）550 ℃时，将2．0 mol SO₂和1．0 mol O₂置于5 Ｌ密闭容器中，反应达平衡后，要使n(SO₃)/n(SO₂)增大，平衡需向正向移动，A、该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，错误；B、充入He(g)，使体系总压强增大，与反应相关的物质浓度不变，平衡不移动，错误；C、再充入2 mol SO₂和1 mol O₂ ，相当于加压，平衡正向移动，正确；D、再充入1 mol SO₂和1 mol O₂，平衡正向移动，正确；选CD；（4）因A容器保持恒压，反应过程中体积变小，浓度增大，根据浓度越大，化学反应速率越快，到达平衡的时间越短，所以达到平衡所需时间A比B短，A容器体积减少，压强增大，平衡向正反应方向移动，所以A中SO₂的转化率比B大；向两容器中通入等量的原反应气体，达到平衡后，A中建立的平衡与原平衡等效，所以SO₃的体积分数不变，B容器中建立的平衡相当于在原平衡的基础上增大压强，平衡正向移动，B容器中SO₃的体积分数增大。

考点：考查化学平衡常数的计算、平衡移动原理及等效平衡。