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将一定量的S02和含0.7mol氧气的空气(忽略C0)放入一定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O2催化剂△2SO3(正反应放
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将一定量的S02和含0.7mol氧气的空气(忽略C0)放入一定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O2
2SO3(正反应放热).反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收02,气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积).(计算结果保留一位小数)
请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是___.(填字母)
a.S02和S03浓度相等 b.S02百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变 d.S02的生成速率与SO2的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是___.(填字母)
a.向装置中再充入N2 b.向装置中再充入02
c.改变反应的催化剂 d.升高温度
(3)该反应达到平衡时S02的转化率___(用百分数表示).
(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀___克.
催化剂 |
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△ |
请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是___.(填字母)
a.S02和S03浓度相等 b.S02百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变 d.S02的生成速率与SO2的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是___.(填字母)
a.向装置中再充入N2 b.向装置中再充入02
c.改变反应的催化剂 d.升高温度
(3)该反应达到平衡时S02的转化率___(用百分数表示).
(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀___克.
▼优质解答
答案和解析
(1)a.可逆反应到达平衡时SO2和SO3浓度不一定相等,与二氧化硫的起始浓度以及转化率有关,故错误;
b.可逆反应达到平衡状态时,各物质的百分含量不变,SO2百分含量保持不变,说明到达平衡状态,故正确;
c.随反应进行气体的物质的量减小,恒温恒容下,容器内气体压强减小,当容器中气体的压强不变,说明到达平衡状态,故正确;
d.SO2的生成速率与SO2的消耗速率相等,说明到达平衡状态,故正确;
e.混合气体的质量不变,容器的体积不变,所以密度始终不变,不能说明到达平衡状态,故错误;
故选bcd;
(2)a.向装置中再充入N2,反应物和生成物的浓度不变,平衡不移动,所以不能提高转化率,故错误;
b.向装置中再充入O2,氧气浓度增大,平衡向正反应方向移动,提高了二氧化硫的转化率,故正确;
c.改变反应的催化剂只改变反应速率,不改变平衡,所以不能提高二氧化硫的转化率,故错误;
d.升高温度,平衡向逆反应方向移动,降低了二氧化硫的转化率,故错误;
故选b;
(3)混合气体通过过量NaOH溶液时,减少的气体是二氧化硫和三氧化硫,所以三氧化硫和未参加反应的二氧化硫的体积是21.28L,剩余氧气的体积是5.6L,则参加反应的氧气的体积=0.7mol×22.4L/mol-5.6L=10.08L,根据二氧化硫、三氧化硫和氧气的关系式知,参加氧化还原反应的二氧化硫的体积=10.08L×2=20.16L,生成三氧化硫的体积=10.08L×2=20.16L,则未参加氧化还原反应的二氧化硫的体积=21.28L-20.16L=1.12L,原来二氧化硫的体积=20.16L+1.12L=21.28L,所以二氧化硫的转化率=
×100%=94.7%,故答案为:94.7%.
(4)能和氯化钡溶液反应生成沉淀的物质只有三氧化硫,若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,能和氯化钡溶液反应的三氧化硫的物质的量是
×5%=0.045mol,根据硫原子守恒知,硫酸钡的质量=0.045mol×233g/mol=10.5g,
故答案为:10.5.
b.可逆反应达到平衡状态时,各物质的百分含量不变,SO2百分含量保持不变,说明到达平衡状态,故正确;
c.随反应进行气体的物质的量减小,恒温恒容下,容器内气体压强减小,当容器中气体的压强不变,说明到达平衡状态,故正确;
d.SO2的生成速率与SO2的消耗速率相等,说明到达平衡状态,故正确;
e.混合气体的质量不变,容器的体积不变,所以密度始终不变,不能说明到达平衡状态,故错误;
故选bcd;
(2)a.向装置中再充入N2,反应物和生成物的浓度不变,平衡不移动,所以不能提高转化率,故错误;
b.向装置中再充入O2,氧气浓度增大,平衡向正反应方向移动,提高了二氧化硫的转化率,故正确;
c.改变反应的催化剂只改变反应速率,不改变平衡,所以不能提高二氧化硫的转化率,故错误;
d.升高温度,平衡向逆反应方向移动,降低了二氧化硫的转化率,故错误;
故选b;
(3)混合气体通过过量NaOH溶液时,减少的气体是二氧化硫和三氧化硫,所以三氧化硫和未参加反应的二氧化硫的体积是21.28L,剩余氧气的体积是5.6L,则参加反应的氧气的体积=0.7mol×22.4L/mol-5.6L=10.08L,根据二氧化硫、三氧化硫和氧气的关系式知,参加氧化还原反应的二氧化硫的体积=10.08L×2=20.16L,生成三氧化硫的体积=10.08L×2=20.16L,则未参加氧化还原反应的二氧化硫的体积=21.28L-20.16L=1.12L,原来二氧化硫的体积=20.16L+1.12L=21.28L,所以二氧化硫的转化率=
20.16L |
21.28L |
(4)能和氯化钡溶液反应生成沉淀的物质只有三氧化硫,若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,能和氯化钡溶液反应的三氧化硫的物质的量是
20.16L |
22.4L/mol |
故答案为:10.5.
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