工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤.(1)某温度下,SO2(g)+12O2(g)?

2025-04-09 19:30:32
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回答1:

(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SO2为2mol,
       SO2(g)+

1
2
O2(g)?SO3(g);
起始:4mol     10mol        0
转化:2mol      1mol      2mol
平衡:2mol     9mol       2mol
则平衡时:c(SO2)=0.02mol/L,c(O2)=0.09mol/L,c(SO3)=0.02mol/L,
所以k=
0.02mol/L
0.02mol/L×
0.09mol/L
=3.33,
催化剂只改变反应速率,不改变化学平衡,平衡不动,反应物的转化率不变,反应的焓变也不变;
故答案为:3.33;否;否;
(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.保持温度和容器内压强不变,充入0.5molSO2和0.25molO2,相当于增大压强,化合物恒压容器中平衡不动,浓度不变,故C错误;
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.保持温度和容器内压强不变,充入2molN2,体积增大,压强减小,平衡逆向进行,二氧化硫、氧气、三氧化硫浓度减小,故E错误;
F.升高温度,平衡向逆反应分析移动,SO3的浓度减小,故F错误.
故答案为:A;
(3)因为平衡常数K制随温度的变化,对于放热反应,升温,K减小,所以K1=K2>K3>K4,从表中可以看出,压强对二氧化硫的转化率的影响不大,在1.0MPa温度为400℃~500℃,有一定的反应速率,二氧化硫转化率较大,催化剂活性最大,
故答案为:K1=K2>K3>K4;1.0MPa,400℃~500℃.