Question

19．t℃時(shí)，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(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?xiě)下列空白：
（1）從反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)化學(xué)平衡，生成 SO₃的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L．min）；平衡時(shí)，SO₂轉(zhuǎn)化率為20%
（2）下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是ABE
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)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化    D．相同時(shí)間內(nèi)消耗 2nmolSO₂ 的同時(shí)消耗 nmolO₂
E．相同時(shí)間內(nèi)消耗 2nmolSO₂的同時(shí)生成 nmolO₂     F．混合氣體密度不再變化
（3）以下操作會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)速率變快的是ACD
A．向容器中通入O₂      B．?dāng)U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(shí)，若將物質(zhì)的量之比 n（SO₂）：n（O₂）=1：1 的混合氣體通入一個(gè)恒溫恒壓的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體體積減少了 20%．則SO₂的轉(zhuǎn)化率為80%．

Answer 1

分析 （1）t℃時(shí)，將 2molSO₂ 和 1molO₂ 通入體積為 2L 的恒溫恒容密閉容器中，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，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(jì)算v（SO₃），平衡時(shí)SO₂轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗二氧化硫物質(zhì)的量}{二氧化硫起始物質(zhì)的量}$×100%；
（2）可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，同種物質(zhì)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(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化說(shuō)明到達(dá)平衡；
（3）升高溫度、使用正催化劑、增大反應(yīng)物濃度均可以增大反應(yīng)速率，擴(kuò)大容器的體積，壓強(qiáng)減小，反應(yīng)速率減慢，恒容條件下通入氦氣，反應(yīng)混合物濃度不變，反應(yīng)速率不變；
（4）設(shè)n（SO₂）=n（O₂）=1mol，轉(zhuǎn)化的二氧化硫?yàn)閤mol，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(jì)算解答．

解答 解：（1）t℃時(shí)，將 2molSO₂ 和 1molO₂ 通入體積為 2L 的恒溫恒容密閉容器中，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，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(shí)SO₂轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.4mol}{2mol}$×100%=20%，
故答案為：0.1mol/（L．min）；20%；
（2）A．隨反應(yīng)進(jìn)行，容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量進(jìn)行，容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化說(shuō)明到達(dá)平衡，故A正確；
B．SO₂ 的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化說(shuō)明到達(dá)平衡，故B正確
C．容器內(nèi)氣體原子總數(shù)始終不變，故C錯(cuò)誤；
D．相同時(shí)間內(nèi)消耗 2nmolSO₂ 的同時(shí)消耗 nmolO₂，均表示正反應(yīng)速率，反應(yīng)始終按該比例關(guān)系進(jìn)行，故D錯(cuò)誤；
E．相同時(shí)間內(nèi)消耗 2nmolSO₂的同時(shí)生成 nmolO₂，而消耗 2nmolSO₂的同時(shí)消耗 nmolO₂，氧氣的生成與消耗相等，說(shuō)明到達(dá)平衡，故E正確；
F．混合氣體總質(zhì)量不變，容器容積不變，混合氣體密度始終不變，故F錯(cuò)誤，
故選：ABE；
（3）A．向容器中通入O₂，氧氣濃度增大，反應(yīng)速率加快，故A正確；
B．?dāng)U大容器的體積，壓強(qiáng)減小，反應(yīng)速率減慢，故B錯(cuò)誤；
C．使用正催化劑，反應(yīng)速率加快，故C正確；
D．升高溫度，反應(yīng)速率加快，故D正確；
E．恒容條件下通入氦氣，反應(yīng)混合物濃度不變，反應(yīng)速率不變，故E錯(cuò)誤，
故選：ACD；
（4）設(shè)n（SO₂）=n（O₂）=1mol，轉(zhuǎn)化的二氧化硫?yàn)閤mol，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(shí)SO₂轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.8mol}{1mol}$×100%=80%，
故答案為：80%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、平衡狀態(tài)判斷、反應(yīng)速率計(jì)算與影響因素，難度不大，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．