二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应,反应如下:
已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH=-196kJ•mol-1
(1)为研究该反应,某同学设计了如图所示的三种密闭容器装置(已装入固体V2O3催化剂)。

在初始体积与温度相同的条件下,甲、乙、丙三个容器中均按2molSO2、1molO2进行投料,达到平衡时,三个容器中SO2的转化率由大到小的顺序为 丙>甲>乙丙>甲>乙(用“甲”“乙”“丙”表示)。
(2)在恒温恒压下不能说明该反应已达平衡的是 ②②(填序号)。
①v正(SO3)=2v逆(O2)
②n(SO3):n(O2):n(SO2)=2:1:2
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④氧气的平衡分压不再改变
(3)某温度,在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molO2,t1时刻达到平衡,测得容器中含SO3(g)0.18mol。

①计算该温度下,平衡常数K=4.05×104(mol⋅L-1)-14.05×104(mol⋅L-1)-1。
②t1时刻达到平衡后,改变一个条件使化学反应速率发生如图所示的变化,则改变的条件是 CC。
A.体积不变,向容器中通入少量氮气
B.体积不变,向容器中通入少量SO2
C.缩小容器体积
D.升高温度
③若继续通入0.02molSO3和0.010molO2,则平衡 向正反应方向向正反应方向移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
(4)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时,在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下,SO2平衡转化率α随温度的变化如图所示。

反应在5.0MPa、550℃时的α=0.9750.975。判断的依据是 该反应气体分子数减少,增大压强,α提高。所以,该反应在550℃、压强为5.0MPa>2.5MPa=p2的,所以p1=5.0MPa该反应气体分子数减少,增大压强,α提高。所以,该反应在550℃、压强为5.0MPa>2.5MPa=p2的,所以p1=5.0MPa。
【答案】丙>甲>乙;②;4.05×104(mol⋅L-1)-1;C;向正反应方向;0.975;该反应气体分子数减少,增大压强,α提高。所以,该反应在550℃、压强为5.0MPa>2.5MPa=p2的,所以p1=5.0MPa
【解答】
【点评】
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发布:2024/9/12 2:0:8组卷:8引用:1难度:0.5
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