Question

已知熱化學(xué)方程式：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190kJ?mol^-1．在一定條件下，向某2L的密閉容器中加入0.5molSO₂和0.25mol O₂，經(jīng)過(guò)5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，并測(cè)得放出38kJ的熱量．
（1）該熱化學(xué)方程式的意義是

 

；
（2）根據(jù)題中數(shù)據(jù)計(jì)算：
①當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率是

 

；
②達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)與反應(yīng)前容器內(nèi)的壓強(qiáng)之比是

 

；
③0-5min期間時(shí)，以O(shè)₂表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為

 

．
（3）工業(yè)上該反應(yīng)選擇的下列條件不能用勒夏特列原理解釋的是

 

A．不增大壓強(qiáng)，讓反應(yīng)在常壓進(jìn)行；     B．反應(yīng)在450℃的較高溫度下進(jìn)行；
C．用V₂O₅作為反應(yīng)的催化劑；          D．在反應(yīng)的原料氣體中增大空氣所占的比例．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡移動(dòng)原理

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式的含義回答，熱化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，反應(yīng)熱是指反應(yīng)物全部反應(yīng)放出的熱量；
（2）依據(jù)反應(yīng)放熱計(jì)算反應(yīng)的二氧化硫物質(zhì)的量，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算；
①轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%；
②氣體壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比；
③反應(yīng)速率V=

△c

△t

計(jì)算得到；
（3）勒夏特列原理為：如果改變影響平衡的條件之一，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)，使用勒夏特列原理時(shí)，該反應(yīng)必須是可逆反應(yīng)且存在平衡過(guò)程，否則勒夏特列原理不適用；

解答： 解：（1）熱化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，反應(yīng)熱是指反應(yīng)物全部反應(yīng)放出的熱量，2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190kJ?mol^-1，表示的意義是每2mol二氧化硫和1mol氧氣全部反應(yīng)生成2mol三氧化硫放出熱量190KJ；
故答案為：每2mol二氧化硫和1mol氧氣全部反應(yīng)生成2mol三氧化硫放出熱量190KJ；
（2）向某2L的密閉容器中加入0.5molSO₂和0.25mol O₂，經(jīng)過(guò)5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，并測(cè)得放出38kJ的熱量．
    2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190kJ?mol^-1  
    2         1         2          190KJ
    0.4      0.2        0.4         38KJ
結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算為：
              2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190kJ?mol^-1  
起始量（mol）   0.5      0.25      0
變化量（mol）  0.4       0.2       0.4
平衡量（mol） 0.1       0.05      0.4
①當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率=

0.4mol

0.5mol

×100%=80%；
故答案為：80%；
②達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)與反應(yīng)前容器內(nèi)的壓強(qiáng)之比=（0.1+0.05+0.4）：（0.5+0.25）=11：15；
故答案為：11：15；
③0-5min期間時(shí)，以O(shè)₂表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率=

0.2mol 2L

5min

=0.02mol/L?min；
故答案為：0.02mol/L?min；
（3）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190kJ?mol^-1，反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，結(jié)合平衡移動(dòng)原理分析
A．中等壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行，常壓下二氧化硫轉(zhuǎn)化率很大，中等壓強(qiáng)改變較小，所以不增大壓強(qiáng)，讓反應(yīng)在常壓進(jìn)行，不符合勒夏特列原理，故A符合；     
B．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，生產(chǎn)中反應(yīng)在450℃的較高溫度下進(jìn)行是為了提高反應(yīng)速率，催化劑活性最大，不符合勒夏特列原理，故B符合；
C．催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，用V₂O₅作為反應(yīng)的催化劑不能用勒夏特列原理解釋，故C符合；          
D．在反應(yīng)的原料氣體中增大空氣所占的比例，提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率，平衡正向進(jìn)行，能用勒夏特列原理解釋，故D不符合．
故答案為：ABC；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡計(jì)算的分析應(yīng)用主要是概念理解應(yīng)用，注意氣體亞去之比等于氣體物質(zhì)的量之比，題目難度中等．