Question

（8分）接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：

2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g) △H=－190 kJ·mo1^－1

（1）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0．20 mol SO₂和0．10molO₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃ 0．18mol，则v(O₂)=          mol·L^-1·min^-1

（2）下列条件的改变能加快其反应速率的是            (选填序号)

①升高温度                              ②保持体积不变，只增加氧气的质量

③保持体积不变，充入Ne使体系压强增大  ④保持压强不变，充入Ne使容器的体积增大 

（3）下列描述中能说明上述（1）反应已达平衡的是            (选填序号)

①v(O₂)_正＝2v(SO₃)_逆                            ②SO₂、O₂、SO₃的浓度之比为2：1：2

③单位时间内生成2n molSO₂的同时生成2n mol SO₃ ④容器中气体的平均分子量不随时间而变化

⑤容器中气体的密度不随时间而变化               ⑥容器中气体压强不随时间而变化

（4）在相同条件下发生上述反应，若要得到380kJ热量，则加入各物质的物质的量可能是       。

A．4 mo1SO₂和2mol O₂  B．6mol SO₂和6mo1 O₂  

C．4mol SO₂和4 mo1 O₂  D．6mo1 SO₂和4 mo1 O₂

Answer

（1）0．036  （2）①②  （3）③④⑥  （4）B、D

【解析】

试题分析：（1）根据反应方程式中氧气O2与SO3的反应的关系可知：Δn(O2)=1/2Δn(SO3)=0．09mol，所以V(O2)= Δc(O2)÷Δt=(0．09mol÷5L)÷0．5min=0．036  mol/(L·min)；（2）①升高温度,可以使活化分子增加，使活化分子的百分数增加，化学反应速率加快，正确；②保持体积不变，只增加氧气的质量，则氧气的浓度增大，活化分子数增加，反应速率加快，正确；③保持体积不变，充入Ne使体系压强增大，由于单位体积内的活化分子没变，所以化学反应速率不变，错误；④保持压强不变，充入Ne使容器的体积增大，则物质的浓度减小，单位体积内的活化分子数减小，反应速率减小，错误；（3）①在任何时刻都存在①2v(O2)正＝v(SO3)正，同时还存在v(O2)正＝2v(SO3)逆，则①1/2v(SO3)正＝v(SO3)逆,用同一物质表示的正逆反应速率不等，反应没有处于平衡状态，错误；②SO2、O2、SO3的浓度之比为2：1：2，可能处于平衡状态，也可能没有平衡，这与物质开始时加入的量有关，错误；③单位时间内生成2n molSO2的同时必然消耗2n mol SO2，还生成2n mol SO3，则物质的浓度不变，反应处于平衡状态，正确；④由于反应容器内气体的物质的量不变，若未达到平衡，则气体的物质的量就会发生改变，气体的平均摩尔质量就发生变化，现在容器中气体的平均分子量不随时间而变化，则气体的物质的量不变，反应处于平衡状态，正确；⑤由于容器的容积不变，气体的质量也不变，所以无论反应是否达到平衡，容器中气体的密度都不随时间而变化，故不能判断反应达到平衡状态，错误；⑥在恒容条件下发生的反应前后气体体积不等的反应，若容器中气体压强不随时间而变化，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，正确；（4）根据反应方程式可知：若有2mol的SO2与1mol的O2发生反应产生2mol的SO3，会放出热量190KJ，现在放出热量是380kJ热量，则必然发生反应消耗的SO2是4mol, O2是2mol．产生4mol的SO3，由于该反应是可逆反应，任何一反应物不能完全转化为生成物，是反应物、生成物的共存体系，所以A、C排除，选项是B、D。

考点：考查化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断、物质与能量变化的关系的知识。