問題詳情:
利用催化氧化反應將SO2轉化爲SO3是工業上生產硫*的關鍵步驟。
(1)T1℃時,在2L密閉容器中充入0.6mol SO3,如圖表示SO3物質的量隨時間的變化曲線。
①平衡時,SO3的轉化率爲______(保留一位小數);在T1℃下反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 的平衡常數爲__________;若其他條件不變,在8min時壓縮容器的體積至1L,則n(SO3)的變化曲線爲_______(填字母)。
②下表爲不同溫度(T)下反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0的化學平衡常數(K):
T/℃ | T2 | T3 |
K | 20.5 | 4.68 |
由此推知,其他條件相同,在T1、T2、T3三種不同溫度下,反應從開始至達到平衡時所需要的時間最長的是 _____________。(填“T1”、“T2”或“T3”)
(2)在體系恆壓的條件下進行反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),原料氣中SO2和O2的物質的量之比(k)不同時,SO2的平衡轉化率與溫度(t)的關係如圖所示:圖中k1、k2、k3的大小順序爲____________。
【回答】
(1). 66.7% (2). 2.5 (3). c (4). T2 (5). k1>k2>k3
【解析】
(1)在容積爲2L密閉容器中充入0.6molSO3,由圖1平衡時SO3物質的量爲0.2mol,
2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g),
起始量(mol) 0 0 0.6
變化量(mol) 0.4 0.2 0.4
平衡量(mol) 0.4 0.2 0.2
①SO3的轉化率爲=×100%≈66.7%;K===2.5;其他條件不變,在8min時壓縮容器體積至0.5L,平衡向正反應方向移動,n(SO3)變大,即爲圖像c,故*爲:66.7%;2.5; c;
②因爲反應爲放熱反應,溫度越低,平衡越向正反應方向移動,平衡常數越大,所以溫度最低爲K最大的,即T2,故*爲:T2;
(2)相同溫度和壓強下,K越小,氧氣濃度越大,平衡正向移動,則二氧化硫的轉化率越大,則k1>k2>k3,故*爲:k1>k2>k3。
知識點:化學平衡單元測試
題型:填空題