Question

8．t℃時，將2molSO₂和1molO₂通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），△H=-196.6kJ/mol.2min時反應達到化學平衡，此時測得反應物O₂還乘余0.8mol，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）從反應開始到達化學平衡，生成SO₃的平均反應速率為0.1mol/（L•min）；平衡時SO₂轉化率為20%．
（2）下列敘述能證明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是（填標號，下同）ABE．
A．容器內壓強不再發(fā)生變化
B．SO₂的體積分數不再發(fā)生變化
C．容器內氣體原子總數不再發(fā)生變化
D．相同時間內消耗2nmolSO₂的同時消耗nmolO₂
E．相同時間內消耗2nmolSO₂的同時生成nmolO₂
（3）反應達到化學平衡后，以下操作將引起平衡向正反方向移動并能提高SO₂轉化率的是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）
（4）t₂℃時，若將物質的量之比n（SO₂）：n（O₂）=1：1的混合氣體通入一個恒溫恒壓的密閉容器中，反應達到平衡時，混合氣體體積減少了20%，SO₂的轉化率為80%．

Answer 1

分析 （1）參加反應氧氣為1mol-0.8mol=0.2mol，由方程式可知△n（SO₂）=△n（SO₃）=2△n（O₂）=0.4mol，根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（SO₃），轉化率=$\frac{物質的量變化量}{起始物質的量}$×100%；
（2）可逆反應到達平衡時，同種物質的正逆速率相等，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應隨反應進行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化說明到達平衡；
（3）A．向容器中通入少量O₂，平衡正向移動；
B．向容器中通入少量SO₂，二氧化硫轉化率降低；
C．使用催化劑不影響平衡移動；
D．降低溫度，平衡向放熱反應方向移動；
E．向容器中通入少量氦氣，各物質的濃度不變，平衡不移動；
（4）t₂℃時，若將物質的量之比n（SO₂）：n（O₂）=1：1的混合氣體通入一個恒溫恒壓的密閉容器中，設二者起始物質的量均為1mol，反應達到平衡時，混合氣體體積減少了20%，則氣體物質的量減小2mol×20%=0.4mol，利用差量法計算參加反應二氧化硫的物質的量，進而計算SO₂的轉化率．

解答 解：（1）參加反應氧氣為1mol-0.8mol=0.2mol，由方程式可知△n（SO₂）=△n（SO₃）=2△n（O₂）=0.4mol，則v（SO₃）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.1mol/（L•min），平衡時二氧化硫轉化率=$\frac{0.4mol}{2mol}$×100%=20%，
故答案為：0.1mol/（L•min）；20%；
（2）A．隨反應進行氣體物質的量減小，恒溫恒容下，容器內壓強減小，當容器內壓強不再發(fā)生變化，說明到達平衡，故A正確；
B．SO₂的體積分數不再發(fā)生變化，說明反應到達平衡，故B正確；
C．容器內氣體原子總數始終不發(fā)生變化，故C錯誤；
D．相同時間內消耗2nmolSO₂的同時消耗nmolO₂，均表示正反應速率，反應始終按該比例關系進行，故D錯誤；
E．相同時間內消耗2nmolSO₂的同時生成nmolO₂，而生成nmolO₂的同時生成2nmolSO₂，二氧化硫的生成速率與消耗速率相等，反應到達平衡，故E正確，
故選：ABE；
（3）A．向容器中通入少量O₂，平衡正向移動，SO₂轉化率增大，故A正確；
B．向容器中通入少量SO₂，平衡雖然正向移動，但SO₂轉化率降低，故B錯誤；
C．使用催化劑可以加快反應速率，但不影響平衡移動，SO₂轉化率不變，故C錯誤；
D．正反應為放熱反應，降低溫度，平衡向正向移動，SO₂轉化率增大，故D正確；
E．向容器中通入少量氦氣，各物質的濃度不變，平衡不移動，SO₂轉化率不變，故E錯誤，
故選：AD；
（4）t₂℃時，若將物質的量之比n（SO₂）：n（O₂）=1：1的混合氣體通入一個恒溫恒壓的密閉容器中，設二者起始物質的量均為1mol，反應達到平衡時，混合氣體體積減少了20%，則氣體物質的量減小2mol×20%=0.4mol，
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g） 物質的量減小
2                  2          1
0.8mol             0.8mol     0.4mol
故SO₂的轉化率=$\frac{0.8mol}{1mol}$×100%=80%，
故答案為：80%．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、化學平衡狀態(tài)判斷，注意判斷平衡的物理量應隨反應進行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化說明到達平衡．