Question

【題目】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) + 190 kJ

(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K =___________，該反應(yīng)450℃時(shí)的平衡常數(shù)_________500℃時(shí)的平衡常數(shù)(填“＞”“＜”或“=”)。

(2)在一個(gè)固定容積為5L的密閉容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，半分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中含SO3 0.18 mol，則v(O2) =____________mol/(L·min)

(3)請(qǐng)寫出提高SO2轉(zhuǎn)化率的兩種方法__________________、___________________。

(4)根據(jù)反應(yīng)方程式，請(qǐng)?jiān)趫D中，繪制反應(yīng)方向箭頭，并在合適位置標(biāo)明物質(zhì)與熱量 ___________。

(5)將SO2與SO3的混合氣體持續(xù)通入一定量的NaOH溶液中，產(chǎn)物中某離子的物質(zhì)的量濃度與通入氣體的體積有如圖所示關(guān)系，該離子是______________。

Answer 1

【答案】k = [SO3]2 / [O2][SO2]2 ＞ 0.036 mol/(L·min) 加壓 降溫 HSO3—

【解析】

（1）2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) + 190 kJ ，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式k = [SO3]2 / [O2][SO2]2，該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

（2）根據(jù)三段式解答。

（3）2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) + 190 kJ，該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，故提高SO2轉(zhuǎn)化率可以加壓和降溫。

（4）該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量。

（5）該過程發(fā)生的離子方程式有：SO3+2OH-=SO42-+H2O，SO2+2OH-= SO32-+ H2O，SO2+ SO32-+ H2O=2HSO3-，HSO3-+ OH-= SO32-+ H2O。

（1）2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) + 190 kJ ，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式k = [SO3]2 / [O2][SO2]2，該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故450℃時(shí)的平衡常數(shù)比500℃時(shí)的平衡常數(shù)大，故答案為：k = [SO3]2 / [O2][SO2]2；＞。

（2） 2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)

起始（mol） 0.20 0.10 0

轉(zhuǎn)化（mol） 0.18 0.09 0.18

平衡（mol） 0.02 0.01 0.18

v(O2) =（0.09mol/5L）/0.5min=0.036 mol/(L·min)，故答案為：0.036 mol/(L·min)。

（3）2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) + 190 kJ，該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，故提高SO2轉(zhuǎn)化率可以加壓和降溫，故答案為：加壓；降溫。

（4）該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量，

，故答案為：。

（5）根據(jù)圖像可知，該過程發(fā)生的離子方程式有：

SO3+2OH-=SO42-+H2O，SO2+2OH-= SO32-+ H2O，SO2+ SO32-+ H2O=2HSO3-，HSO3-+ OH-= SO32-+ H2O，該離子是HSO3—，故答案為：HSO3—。