运用化学反应原理研究二氧化硫的催化氧化反应有重要意义.(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g

2025-05-16 03:26:29
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(1)①由图可知,温度越高,混合体系中SO3的百分含量越小,说明升高温度平衡向逆反应进行,即向左移动,升高温度向吸热反应方向移动,即该反应正反应为放热反应;
恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,体积应增大,反应混合物各组分的浓度降低,等效为降低压强,压强降低平衡向体积增大方向移动,即向逆方向移动.
故答案为:<;向逆方向;
②温度升高,平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动,K值减小,K1>K2;由于D状态未达平衡,混合体系中SO3的百分含量小于平衡时的,反应向正反应进行,所以v>v
故答案为:>;>;
(2)①设B中二氧化硫的转化率为x,
        根据反应方程式:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)
反应前(mol)             4        2        0
转化(mol)               4x      2x       4x
平衡(mol)              4-4x    2-2x       4x
达到平衡时,V(B)=0.7a L,恒温恒压条件下,容器的体积之比等于混合气体的物质的量之比,即(4mol+2mol):(4-4x+2-2x+4x)mol=a:0.7a,
解得:x=0.9,
故答案为:0.9;
②B在恒温恒压下,加入4mol SO2、2mol O2反应与加入2mol SO2、1mol O2反应等效,其中n(O2)=0.5n(SO2);
假如有装置C,向装置C加入2mol SO2、1mol O2反应,压强与B等压且恒温恒压条件下,达到平衡时与B为等效平衡,则一定满足n(SO2B=2n(SO2C=2n(O2B
由于A容积恒定,反应体系的压强小于C的压强,相当于减小了压强,平衡向着逆向移动,A中二氧化硫转化率小于C的,反应后达到平衡时n(SO2A>n(SO2C,由于n(SO2C=n(O2B,所以n(SO2A>n(SO2C=n(O2B,即n(SO2A>n(O2B
故答案为:>;
③打开K,过一段时间重新达到平衡(图 2)时,与B反应为等效平衡,相当于加入了6mol二氧化硫和3mol氧气,同温同压下,根据物质的量与体积成正比,达到平衡时总体积为:0.7a×

9mol
6mol
=1.05a,所以B的体积为1.05a-a=0.05a,
故答案为:0.05a.