Question

（9分）在2 L密閉容器內，800℃時反應2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)體系中，n(SO₂)隨時間的變化如下表：

時間(s)	0	1	2	3	4	5
n(SO2)(mol)	0.020	0. 010	0.008	0.007	0.007	0.007

(1)上述反應________(填“是”或“不是”)可逆反應，在第 5 s時，SO₂的轉化率為________；
(2)如圖所示，表示SO₃變化曲線的是_____，用O₂表示從0 s～2 s內該反應的平均速率：v＝__；
 
(3)能說明該反應已達到平衡狀態的是________。
a．v(SO₃)＝2v(O₂)　　 b．混合氣體中SO₂的體積分數保持不變
c．v_逆(SO₂)＝2v_正(O₂)  d．容器內密度保持不變

Answer 1

（1）是（1分）  65﹪ （2分） （2）b（2分）0.0015 mol·L^－1·s^－1（2分） （3）bc（2分）

試題分析：（1）根據表中數據可知，反應進行到3s時SO₂的物質的量不再發生變化，即SO₂不能完全轉化為三氧化硫，因此該反應是可逆反應。第5s時消耗三氧化硫的物質的量是0.020mol－0.007mol＝0.013mol，所以此時SO₂的轉化率為 ×100%＝65%。
（2）三氧化硫是生成物，平衡時生成三氧化硫的物質的量是0.013mol，其濃度為0.013mol÷2L＝0.0065mol/L，所以根據圖像可知，表示SO₃變化曲線的是b。0 s～2 s內消耗SO₂的物質的量是0.020mol－0.008mol＝0.012mol，則根據方程式可知消耗氧氣的物質的量是0.006mol，其濃度為0.003mol/L，則用O₂表示從0 s～2 s內該反應的平均速率：v＝0.003mol/L÷2s＝0.0015 mol·L^－1·s^－1。
（3）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態，則a．v(SO₃)＝2v(O₂)符合反應速率之比是相應的化學計量數之比，但不能確定反應速率的方向，不能說明達到平衡狀態，a不正確；b．混合氣體中SO₂的體積分數保持不變能說明達到平衡狀態，b正確；c．v_逆(SO₂)＝2v_正(O₂) 符合反應速率之比是相應的化學計量數之比，且反應速率的方向相反，能說明達到平衡狀態，c正確；d．密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量和容積始終是不變的，因此容器內密度保持不變不能說明反應達到平衡狀態，d不正確，答案選bc。