Question

8．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還乘余0.8mol，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）從反應(yīng)開始到達(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（填標(biāo)號(hào)，下同）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
（3）反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后，以下操作將引起平衡向正反方向移動(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)）
（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%，SO₂的轉(zhuǎn)化率為80%．

Answer 1

分析 （1）參加反應(yīng)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(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（SO₃），轉(zhuǎn)化率=$\frac{物質(zhì)的量變化量}{起始物質(zhì)的量}$×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明到達(dá)平衡；
（3）A．向容器中通入少量O₂，平衡正向移動(dòng)；
B．向容器中通入少量SO₂，二氧化硫轉(zhuǎn)化率降低；
C．使用催化劑不影響平衡移動(dòng)；
D．降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)；
E．向容器中通入少量氦氣，各物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動(dòng)；
（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，設(shè)二者起始物質(zhì)的量均為1mol，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體體積減少了20%，則氣體物質(zhì)的量減小2mol×20%=0.4mol，利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)二氧化硫的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算SO₂的轉(zhuǎn)化率．

解答 解：（1）參加反應(yīng)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(shí)二氧化硫轉(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)行氣體物質(zhì)的量減小，恒溫恒容下，容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，說明到達(dá)平衡，故A正確；
B．SO₂的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化，說明反應(yīng)到達(dá)平衡，故B正確；
C．容器內(nèi)氣體原子總數(shù)始終不發(fā)生變化，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，而生成nmolO₂的同時(shí)生成2nmolSO₂，二氧化硫的生成速率與消耗速率相等，反應(yīng)到達(dá)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(dòng)，SO₂轉(zhuǎn)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(dòng)，但SO₂轉(zhuǎn)化率降低，故B錯(cuò)誤；
C．使用催化劑可以加快反應(yīng)速率，但不影響平衡移動(dòng)，SO₂轉(zhuǎn)化率不變，故C錯(cuò)誤；
D．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正向移動(dòng)，SO₂轉(zhuǎn)化率增大，故D正確；
E．向容器中通入少量氦氣，各物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動(dòng)，SO₂轉(zhuǎn)化率不變，故E錯(cuò)誤，
故選：AD；
（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，設(shè)二者起始物質(zhì)的量均為1mol，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體體積減少了20%，則氣體物質(zhì)的量減小2mol×20%=0.4mol，
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g） 物質(zhì)的量減小
2                  2          1
0.8mol             0.8mol     0.4mol
故SO₂的轉(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)算與影響因素、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷，注意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明到達(dá)平衡．