Question

（2012?梧州模擬）t℃時(shí)，將2mol SO₂和1mol O₂通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），△H=-196.6kJ/mol．2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，此時(shí)測(cè)得反應(yīng)物O₂ 還剩余0.8mol．請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）下列敘述能證明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是（填標(biāo)號(hào)，下同）

AB

．
A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化      B．SO₂的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
C．容器內(nèi)氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化  D．容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化₂
（2）從反應(yīng)開始至達(dá)到化學(xué)平衡，生成SO₃平均反應(yīng)速率為

0.1mol?L^-1?min^-1

；反應(yīng)放出的熱量為

393.2

kJ．
（3）該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)為

0.16

．
（4）反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后，以下操作將引起平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)并能提高SO₂轉(zhuǎn)化率的是

AD

A．向容器中通入少量O₂       B．向容器中通入少量SO₂
C．使用催化劑              D．降低溫度
E．向容器中通入少量氦氣（已知氦氣和SO₂、O₂、SO₃都不發(fā)生反應(yīng)）

Answer 1

分析：（1）化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，平衡混合物中各組成成分的含量不變來(lái)判斷；
（2）根據(jù)平均反應(yīng)速率v=

△c

△t

計(jì)算出反應(yīng)速率；根據(jù)反應(yīng)消耗的氧氣的物質(zhì)的量計(jì)算出放出的熱量；
（3）根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式計(jì)算出該反應(yīng)的平衡常數(shù)；
（4）根據(jù)化學(xué)平衡的影響因素來(lái)回答．

解答：解：（1）A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，該反應(yīng)兩邊氣體體積不相等，反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)是變量，壓強(qiáng)不變，該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，故A正確；
B．SO₂的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化，表明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故B正確；
C．容器內(nèi)氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化，反應(yīng)兩邊都是氣體，氣體的質(zhì)量始終不變，所以質(zhì)量不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故C錯(cuò)誤；
D．容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化，容器容積不變，氣體的總質(zhì)量不變，所以氣體的密度始終不變，因此密度不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故D錯(cuò)誤；
故選AB．
（2）還剩余0.8 mo1氧氣可知：反應(yīng)消耗0.4mol SO₂和0.2mol O₂，生成0.4mol SO₃，反應(yīng)熱為196.6×0.2=393.2kJ，
三氧化硫的反應(yīng)速率為：v（SO₃）=

△c

△t

=

0.4mol 2L

2min

=0.1mol?L^-1?min^-1，
故答案為：0.1mol?L^-1?min^-1；393.2；
（3）達(dá)到平衡時(shí)，氧氣的濃度為：c（O₂）=

0.8mol

2L

=0.4mol/L；二氧化硫的濃度為：c（SO₂）=

2mol-0.4mol

2L

=0.8mol/L；三氧化硫的濃度為：c（SO₃）=

0.4mol

2L

=0.2mol/L，該溫度下平衡常數(shù)為：

0．22

0．82×0.4

=0.16，
故答案為：0.16；
（4）A．向容器中通入少量O₂，即增大氧氣的濃度，能使平衡正向移動(dòng)并能提高SO₂轉(zhuǎn)化率，故A正確；
B．向容器中通入少量SO₂，即增大二氧化硫的濃度，能使平衡正向移動(dòng)但是能降低了SO₂轉(zhuǎn)化率，故B錯(cuò)誤；
C．使用催化劑，不會(huì)影響化學(xué)平衡的移動(dòng)，也不會(huì)改變二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，故C錯(cuò)誤；
D．降低溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，并能提高SO₂轉(zhuǎn)化率，故D正確；
E．向容器中通入少量氦氣，當(dāng)恒容時(shí)，各組分的濃度不變，則平衡不移動(dòng)，故E錯(cuò)誤．
故選AD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生化學(xué)平衡的判斷和化學(xué)平衡的移動(dòng)以及熱化學(xué)知識(shí)，題目難度較大，要求學(xué)生掌握判斷平衡狀態(tài)的方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力．