在一定温度下,只改变反应物中n(SO2)对反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的影响如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应a、b、c点均为平衡点,且b点时SO2的转化率最高
B.b点时SO2与O2 的物质的之比约为2:1
C.a、b、c 三点平衡常数: Kb>Kc>Ka
D.a、b、c 三点反应速率大小为: vb>vc>va
B
【解析】
分析图像我们可知,在一定范围内,随着二氧化硫起始浓度的提高,平衡时三氧化硫的体积分数也会随之提高,但是当二氧化硫的起始浓度超过一定限度后,平衡时三氧化硫的体积会随着其增大而减小。
【详解】
A.曲线上的点为平衡状态,当氧气的量一定时,二氧化硫的起始量越少,则二氧化硫的转化率越大,a点时SO2的转化率最大,故A错误;
B.由2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可知,b点时SO2与O2的物质的量之比约为2:1,SO3的体积分数最大,故B正确;
C.温度不变,则平衡常数不变,a、b、c三点平衡常数:Kb=Kc=Ka,故C错误;
D.浓度越大,反应速率越快,则a、b、c三点反应速率大小为:vc>vb>va,故D错误;
故选B。
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近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=-297kJ·mol-1
反应Ⅱ的化学方程式为___,标准状况下每有6.72L的SO2发生反应,释放的能量为___kJ。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。
p2___p1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是___。
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下:
i.SO2+4H++4I-=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+SO2=4H++4I-+SO
探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18mLSO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中,密闭放置观察现象。
序号 | A | B | C |
试剂组成 | 0.4mol·L-1KI | 0.2mol·L-1H2SO4 | amol·L-1KI,0.2mol·L-1 H2SO4 |
实验现象 | 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 | 无明显现象 | 溶液变黄,出现浑浊较A快 |
①C是A的对比实验,则a=___。
②设计实验B、C的目的:___。