Question

19．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 還剩余 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ABE
A．容器內壓強不再發(fā)生變化        B．SO₂ 的體積分數(shù)不再發(fā)生變化
C．容器內氣體原子總數(shù)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     F．混合氣體密度不再變化
（3）以下操作會引起化學反應速率變快的是ACD
A．向容器中通入O₂      B．擴大容器的體積         C．使用正催化劑
D．升高溫度            E．向容器中通入氦氣．
（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%．則SO₂的轉化率為80%．

Answer 1

分析 （1）t℃時，將 2molSO₂ 和 1molO₂ 通入體積為 2L 的恒溫恒容密閉容器中，2min 時反應達到化學平衡，此時測得反應物O₂ 還剩余 0.8mol，則：
           2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：2        1       0
變化量（mol）：0.4      0.2     0.4
平衡量（mol）：1.6      0.8     0.4
根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（SO₃），平衡時SO₂轉化率=$\frac{消耗二氧化硫物質的量}{二氧化硫起始物質的量}$×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）升高溫度、使用正催化劑、增大反應物濃度均可以增大反應速率，擴大容器的體積，壓強減小，反應速率減慢，恒容條件下通入氦氣，反應混合物濃度不變，反應速率不變；
（4）設n（SO₂）=n（O₂）=1mol，轉化的二氧化硫為xmol，則：
           2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：1        1       0
變化量（mol）：x       0.5x     x
平衡量（mol）：1-x     1-0.5x   x
再根據(jù)混合氣體體積減少了 20%列方程計算解答．

解答 解：（1）t℃時，將 2molSO₂ 和 1molO₂ 通入體積為 2L 的恒溫恒容密閉容器中，2min 時反應達到化學平衡，此時測得反應物O₂ 還剩余 0.8mol，則：
           2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：2        1       0
變化量（mol）：0.4      0.2     0.4
平衡量（mol）：1.6      0.8     0.4
v（SO₃）=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{2min}$=0.1mol/（L．min），平衡時SO₂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，容器內氣體物質的量進行，容器內壓強減小，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(shù)不再發(fā)生變化說明到達平衡，故B正確
C．容器內氣體原子總數(shù)始終不變，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，而消耗 2nmolSO₂的同時消耗 nmolO₂，氧氣的生成與消耗相等，說明到達平衡，故E正確；
F．混合氣體總質量不變，容器容積不變，混合氣體密度始終不變，故F錯誤，
故選：ABE；
（3）A．向容器中通入O₂，氧氣濃度增大，反應速率加快，故A正確；
B．擴大容器的體積，壓強減小，反應速率減慢，故B錯誤；
C．使用正催化劑，反應速率加快，故C正確；
D．升高溫度，反應速率加快，故D正確；
E．恒容條件下通入氦氣，反應混合物濃度不變，反應速率不變，故E錯誤，
故選：ACD；
（4）設n（SO₂）=n（O₂）=1mol，轉化的二氧化硫為xmol，則：
            2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：1        1        0
變化量（mol）：x        0.5x     x
平衡量（mol）：1-x      1-0.5x   x
混合氣體體積減少了 20%，則2×20%=2-（1-x+1-0.5x+x），解得x=0.8，平衡時SO₂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、平衡狀態(tài)判斷、反應速率計算與影響因素，難度不大，注意對基礎知識的理解掌握．