工业制硫酸时.利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键的步骤．(1)某温度下.SO2(g)+12O2(g)?SΟ3(g)△H=-98kJ?mol-1．开始时在100L的密闭容器中加入4.0mol SO2(g)和10.0mol O2(g).当反应达到平衡时共放出热量196kJ.该温度下平衡常数K= ．(2)一定条件下.向一带活塞的密闭容器中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

工业制硫酸时，利用催化氧化反应将SO₂转化为SO₃是一个关键的步骤．
（1）某温度下，SO₂（g）+

O₂（g）?SΟ₃（g）△H=-98kJ?mol^-1．开始时在100L的密闭容器中加入4.0mol SO₂（g）和10.0mol O₂（g），当反应达到平衡时共放出热量196kJ，该温度下平衡常数K=

（可用分数表示）．
（2）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO₂和1molO₂，发生下列反应：2SO₂（g）+O₂（g）??2SO₃（g），达到平衡后改变下述条件，SO₂、O₂、SO₃气体平衡浓度都比原来增大的是

（填字母）．
A．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO₃
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N₂
C．保持温度和容器体积不变，充入0.5mol SO₂和0.25mol O₂
D．保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO₃
E．升高温度
F．移动活塞压缩气体
（3）某人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO₂的电极的电极反应式：

．

（4）常温时，BaSO₄的K_sp=1.08×10^-10．现将等体积的BaCl₂溶液与2.0×10^-3 mol?L^-1的Na₂SO₄溶液混合．若要生成BaSO₄沉淀，BaCl₂溶液的最小浓度为

．
（5）如图关于2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）反应的图象中，可能正确的是

（填序号）．

（6）①某温度下，SO₂的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如右图所示．平衡状态由A变到B时，平衡常数：K（A）

K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．

②将一定量的SO₂（g）和O₂（g）放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，c（SO₃）的变化如下图所示．若在第5分钟将容器的体积缩小一半后，在第8分钟达到新的平衡（此时SO₃的浓度为0.25mol?L^-1）．请在图中画出此变化过程中SO₃（G）浓度的变化曲线．

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,电解原理

专题：化学平衡专题,电离平衡与溶液的pH专题,电化学专题

分析：（1）利用三段式法计算平衡浓度，根据平衡常数表达式计算；
（2）根据平衡移动的方向判断；
（3）原电池负极发生氧化反应，SO₂被氧化生成SO₄^2-；
（4）计算混合后硫酸根的浓度，根据K_sp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）?c（SO₄^2-）计算硫酸根沉淀时溶液中c（Ba²⁺），原氯化钡溶液为此时钡离子浓度的2倍，注意溶液混合后各种物质的浓度降为原来的一半；
（5）升高温度，加快反应速率到达平均的时间缩短，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低；增大压强，加快反应速率到达平均的时间缩短，正反应速率增大更多，平衡向正反应方向移动，三氧化硫的含量增大，据此结合图象判断；
（6）①平衡常数随温度变化，不随压强变化；
②在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，压强增大平衡正向进行，若在第8分钟末达到新的平衡（此时SO₃的浓度约为0.25mol/L），依据三氧化硫浓度变化，和平衡浓度画出变化图象．

解答： 解：（1）SO₂（g）+

O₂（g）?SO₃（g）；△H=-98kJ?mol^-1，
在100L的密闭容器中加入4.0mol SO₂（g）和10.0molO₂（g），当反应达到平衡时共放出热量196kJ，则消耗SO₂2mol，
SO₂（g）+

O₂（g）?SO₃（g）
起始   4.0mol    10.0mol  0
转化：2.0mol    1.0mol   2mol
平衡：2.0mol    9.0mol 2.0mol
则平衡时：c（SO₂）=0.02mol/L，c（O₂）=0.09mol/L，c（SO₃）=0.02mol/L，
所以k=

c(SO2)

c(O2)

c(SO3)

0.02×

0.09

0.02

=0.3，
故答案为：0.3；
（2）A．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO₃，平衡向逆反应分析移动，则SO₂、O₂、SO₃气体平衡浓度都比原来增大，故A正确；
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N₂，对平衡移动没有影响，各物质的浓度不变，故B错误；
C．保持温度和容器体积不变，充入0.5mol SO₂和0.25mol O₂，平衡向正反应方向移动，则SO₂、O₂、SO₃气体平衡浓度都比原来增大，故C正确；
D．保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO₃，处于等效平衡状态，浓度不变，故D错误；
E．升高温度，平衡向逆反应分析移动，SO₃的浓度减小，故E错误；
F．移动活塞压缩气体，体积减小，各物质的浓度都增大，故F正确．
故答案为：A、C、F；
（3）原电池负极发生氧化反应，SO₂被氧化生成SO₄^2-，负极电极反应式为SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺；
（4）等体积混合后，c（SO₄^2-）=

×0.002mol/L=0.001mol/L，故BaSO₄沉淀所需Ba²⁺离子的最小浓度为c（Ba²⁺）=

1.08×10-10

0.001

mol/L=1.08×10^-7mol/L，故原BaCl₂溶液的浓度为2×1.08×10^-7mol/L=3.16×10^-7mol/L；
故答案为：3.16×10^-7mol/L；
（5）A．升高温度，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，图象与实际符合，故A正确；
B．升高温度，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低，图象与实际符合，故B正确；
C．升高温度，加快反应速率到达平均的时间缩短，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应方向移动，三氧化硫的含量降低，图象与实际不符，故C错误；
D．增大压强，加快反应速率到达平均的时间缩短，正反应速率增大更多，平衡向正反应方向移动，三氧化硫的含量增大，图象与实际符合，故D正确；
故答案为：C；
（6）①平衡常数只与温度有关，与压强无关，在温度不变的条件下，无论压强怎样变化，平衡常数都不变；
故答案为：=；
②在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，压强增大平衡正向进行，若在第8分钟末达到新的平衡（此时SO₃的浓度约为0.25mol/L），依据三氧化硫浓度变化和平衡浓度画出变化图象为

，故答案为：

．

点评：本题考查了化学反应速率的定量表示方法、化学平衡常数、化学平衡的影响因素等知识点，同一化学反应中化学平衡常数只与温度有关，与反应物、生成物的浓度无关，关键是图象分析平衡浓度，和反应热的含义理解，题目难度中等．

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（1）比较a

b（填“＞”“=”或“＜”）．
（2）下表为不同温度下该反应的平衡常数．由此可推知，表中T₁

T₂（填“＞”、“=”或“＜”）．

T/K	T₁	T₂	T₃
K	1.00×10⁷	2.45×10⁵	1.88×10³

若在原来的容器中，只加入2mol C，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量为c kJ，C的浓度

（填“＞”“=”或“＜”）ω mol/L，a、b、c之间满足何种关系

（用代数式表示）．
（3）在相同条件下要想得到2a kJ热量，加入各物质的物质的量可能是

．
A.4mol A和2mol B B.4mol A、2mol B和2mol C
C.4mol A和4mol B D.6mol A和4mol B
（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是

．
A．及时分离出C气体 B．适当升高温度
C．增大B的浓度 D．选择高效催化剂
（5）若将上述容器改为恒压容器（反应前体积相同），起始时加入2mol A和1mol B，500℃时充分反应达平衡后，放出热量为d kJ，则d

b（填“＞”、“=”或“＜”），理由是

．
（6）在一定温度下，向一个容积可变的容器中，通入3molA和2molB及固体催化剂，使之反应，平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%．保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质的量改为4mol A、3mol B和2mol C，则平衡时A的百分含量

（填“不变”、“变大”、“变小”或“无法确定”）．

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如图是部分短周期元素的单质及其化合物（或其溶液）的转化关系，已知B、C、D、E是非金属单质，且在常温常压下都是气体；化合物G的焰色反应为黄色，化合物I和J通常状况下呈气态；反应①是化工生产中的一种重要的固氮反应．

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（3）铵盐H中阳离子的电子式

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．

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（1）一段时间后，反应达到平衡，此时A、B中生成的N₂O₄的速率是v（A）

v（B）（填“＞”、“＜”、“=”）；若打开活塞K₂，气球B将

（填：变大、变小、不变）．
（2）若在A、B中再充人与初始量相等的NO₂，则达到平衡时，NO₂的转化率α（A）将

（填增大或减小、不变，下同）；若通人等量的Ne气，则达到平衡时A中NO₂的转化率将

，B中NO₂的转化率将

．
（3）室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上一个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时，

中的颜色较深．

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如表是元素周期表中短周期元素的一部分，表中所列字母分别代表一种元素．

ⅠA							0
A	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	B
			D	E	F	I
C			G			H

（1）D的氢化物比G的氢化物稳定，其原因是

（2）在一定条件下，A与E可形成一种极易溶于水的气态化合物，该物质溶于水后的溶液呈

性（填“酸”、“碱”或“中”）．
（3）由I形成的单质与水化学反应方程式

（4）“神舟”六号载人飞船内需要有一种化合物来吸收航天员呼出的CO₂，你认为该物质应该是由表中的

（填字母序号）元素组成的，用化学方程式表示吸收原理：

，飞船中需要制造一种适合航天员生存的人工态环境，还应该在氧气中充入一种稀释气体，该气体化学式为

．

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