Question

在20L恒容的密閉容器中，加入3molSO₃（g）和1mol氧氣，在某溫度下使其反應，反應至4min時，氧氣的濃度為0.06mol/L，當反應到8min時，反應到達平衡．
（1）0min-4min內生成O₂的平均速率v（O₂）=______mol/
（2）整個過程中，各物質的濃度與時間關系如圖所示，則該溫度下的平衡常數
K=______
（3）若起始時按下表數據投料，相同溫度下達到平衡時，三氧化硫濃度大于0.05mol/L的是______，此時的平衡常數與（2）小題比較______（填“大于”、“小于”或“等于”）

	A	B	C	D
SO3	1mol	3mol	3mol	0mol
SO2	2mol	1.5mol	0mol	6mol
O2	2mol	1mol	0mol	5mol

（4）物質的濃度不再改變標志該反應已達平衡，下列還可以說明該反應已達平衡的是______（填序號）
①體系內壓強不再改變
②容器內氣體的密度不再改變
③混合氣體的平均分子量不再改變
④V_正（SO₃）=2V_逆（O₂）
⑤n（SO₃）：n（O₂）：n（SO₂）=2：1：2．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據v=結合反應速率之比等于化學計量數之比計算反應速率；
（2）根據k=計算平衡常數；
（3）從等效平衡和平衡移動的方向判斷；
（4）達到平衡時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、物質的量和百分含量不變．
解答：解：（1）根據反應速率之比等于化學計量數之比，則有v（O₂）=2v（SO₃）=2×==0.025mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.025mol?L^-1?min^-1；
（2）k===0.4mol?L^-1，故答案為：0.4mol?L^-1；
（3）A、因反應為可逆反應，2molSO₂不可能完全轉化為SO₃，所以相同溫度下達到平衡時，三氧化硫濃度小于0.05mol/L；
B、相當于在原來的基礎上加入1.5mollSO₂，抑制平衡向這反應方向移動，所以相同溫度下達到平衡時，三氧化硫濃度大于0.05mol/L；
C、只存在反應物，平等向生成SO₂的方向進行，達到平衡時，三氧化硫濃度小于0.05mol/L；
D、6molSO₂和5molO₂相當于6molSO₃和2molO₂，相當于在原來的基礎上縮小體積，平衡向生成SO₃的方向移動，則達到平衡時，三氧化硫濃度大于0.05mol/L；
因反應在相同溫度下進行，則平衡常數相同，
故答案為：BD，等于；
（4）①因反應前后氣體的計量數之和不相等，則體系內壓強不再改變說明達到平衡狀態；
②，因容器的體積不變，氣體的總質量不變，則無論是否達到平衡狀態，容器內氣體的密度都不改變，不能用來判斷是否達到平衡狀態；
③反應前后氣體的質量不變，如達到平衡狀態，則混合氣體的平均分子量不再改變，說明達到平衡狀態；
④達到平衡時，正逆反應速率相等，V_正（SO₃）=2V_逆（O₂），說明達到平衡狀態；
⑤因初始物質的物質的量沒有明確，則n（SO₃）：n（O₂）：n（SO₂）=2：1：2，不能作為判斷是否達到平衡狀態的依據，
故答案為：①③④．
點評：本題考查化學平衡，題目較為綜合，難度較大，注意（3）題為易錯點，從等效平衡和平衡移動的方向判斷．