接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+190KJ (1)该热化学反应方程式的意义是_. (2)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_. a.v

问题描述:

接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+190KJ
(1)该热化学反应方程式的意义是______.
(2)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是______.
a.v(O2=2v(SO3
b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(3)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molO2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.18mol,则v(O2)=______mol•L-1•min-1;若继续通入0.20molSO2和0.10molO2,则平衡______移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)

(1)热化学方程式表明化学反应所放出或吸收热量的化学方程式,反应热的测量与温度有关,应注明温度,各物质化学式前的化学计量数表示该物质的物质的量,反应物和生成物的聚集状态不同,反应热也不相同,应注明聚集状态,+190kJ表示放出190kJ的热量,该热化学方程式的意义是:在450℃时,2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ;
故答案为:在450℃时,2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ;
(2)化学平衡状态的标志:正反应速率等于逆反应速率,平衡混合物中各组成成分的含量不变来判断,
a、速与化学方程式计量数之比率之比为正反应速率之比,v(O2)=2v(SO3)不符合速率之比,不能判断是否达到平衡,故a不符合;
b、容器中气体的平均分子量不随时间而变化,说明平衡混合物中各组成成分含量不变,反应达到平衡状态,故b符合;
c、气体的密度=

质量
体积
,根据质量守恒定律,反应过程中气体的总质量不变,容器体积不变,气体的密度不会发生变化,故容器中气体的密度不随时间而变化,不能判断反应是否达到平衡,故c不符合;
d、该反应为气体的分子总数减少的反应,当容器中气体的分子总数不随时间而变化时,平衡混合物中各组成成分含量不变,反应达到平衡状态,故d符合;
故答案为:bd;
(3)当生成0.18molSO3时,参加反应的氧气的物质的量为x,
2SO2+O2
催化剂
.
2SO3
     1      2
     x      0.18mol
x=0.09mol
v(O2)=
0.09mol
5L×0.5min
=0.036mol.L-1•min-1
继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2,容器内压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动;
故答案为:0.036,向正反应方向.