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        1. (2011?長(zhǎng)寧區(qū)模擬)利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟.已知:SO2(g)+
          1
          2
          O2(g)?SO3(g)+98kJ
          (1)某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
          10
          3
          ,若在此溫度下,向100L的恒容密閉容器中,充入3.0mol SO2(g)、16.0mol O2(g)和3.0mol SO3(g),則反應(yīng)開始時(shí)v(正)
          v(逆)(填“<”、“>”或“=”).
          (2)一定溫度下,向一帶活塞的體積為20L的密閉容器中充入0.4mol SO2和0.2mol O2,達(dá)到平衡后體積變?yōu)?6L,則平衡后SO2轉(zhuǎn)化的百分率為
          60%
          60%

          (3)在(2)中的反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變下列條件,能使SO2(g)平衡濃度比原來減小的是
          A、C
          A、C
          (填字母).
          A.保持溫度和容器體積不變,充入0.2mol O2
          B.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入0.4mol SO3
          C.降低溫度
          D.移動(dòng)活塞壓縮氣體
          (4)若以圖所示裝置,用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸,為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn),硫酸溶液的濃度應(yīng)維持不變,則通入SO2和水的質(zhì)量比為
          16:29
          16:29
          分析:(1)根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)的大小判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向;
          (2)先根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算出c(SO2),再根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式求出SO2的轉(zhuǎn)化率;
          (3)根據(jù)濃度、溫度、壓強(qiáng)等外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響,求出平衡移動(dòng)后c(SO2),
          (4)根據(jù)SO2、O2和水形成硫酸溶液的濃度為50%,求出SO2和水的質(zhì)量比.
          解答:解:(1)因?yàn)闈舛壬蘍C=
          C(SO2)
          C(SO3)  C
          1
          2
           
          (O2)
          =2.5>K,所以化學(xué)反應(yīng)正向進(jìn)行,即v(正)>v(逆),故答案為:>;    
              (2)根據(jù)P/P=n/n可得,n=0.48mol 
                              SO2(g)+
          1
          2
          O2(g)?SO3(g)
           開始(mol)         0.4        0.2                0
           反應(yīng)(mol)          a       
          1
          2
          a                a 
           平衡(mol)        0.4-a      0.2-
          1
          2
          a            a 
                           則:(0.4-a)+(0.2-
          1
          2
          a)+a=0.48
                                        a=0.24 
                           所以SO2的轉(zhuǎn)化率α=
          0.24
          0.4
          ×100%=60%,故答案為:60%;        
          (3)A、保持溫度和容器體積不變,O2的濃度增大,平衡正向移動(dòng),SO2的濃度減小,所以A正確;    
               B、保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入0.4mol SO3,新的平衡與原平衡等效,SO2的濃度不變,所以B錯(cuò)誤;
               C、降低溫度,平衡向放熱的方向移動(dòng),而正反應(yīng)為放熱,所以平衡正向移動(dòng),SO2的濃度減小,所以C正確;
               D、移動(dòng)活塞壓縮氣體,SO2的濃度瞬間增大,之后平衡向氣體體積減少的方向移動(dòng),即向正反應(yīng)方向移動(dòng),SO2的濃度減小,再次到達(dá)平衡時(shí)SO2的濃度仍比原來大,所以D錯(cuò)誤.
           故答案為:A、C;
          (4)設(shè):SO2和水的質(zhì)量分別為a、b       
                   SO2 +H2O?H2SO3
                   64   18   82
                   a  
          18a
          64
            
          82a
          64

          2
          H2SO3 +O22H2SO4
                    164        196
                    
          82a
          64
                
          98a
          64
              
               則:硫酸溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為 
          98a /64
          98a /64+b-18a /64       
          ×100%=50%,
               所以a:b=16:29,故答案為:16:29.
          點(diǎn)評(píng):本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí),如利用濃度商判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響以及有關(guān)化學(xué)計(jì)算,試題較靈活,綜合性強(qiáng).
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