Question

【題目】t℃時,將 2molSO2 和 1molO2 通入體積為 2L 的恒溫恒容密閉容器中,發生如下反應: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,請填寫下列空白:

(1)從反應開始到達化學平衡,生成 SO3 的平均反應速率為__________ ；平衡時,SO2 轉化率為_____________

(2)下列敘述能證明該反應已達到化學平衡狀態的是 __________

A.容器內壓強不再發生變化 B.SO2 的體積分數不再發生變化

C.容器內氣體原子總數不再發生變化 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__________

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__________。

Answer 1

【答案】 0.1mol．L-1．min-1 20％ ABE ACD 80％

【解析】(1)還剩余0.8 mo1氧氣可知：反應消耗0.4mol SO2和0.2mol O2，生成0.4mol SO3，三氧化硫的反應速率為v(SO3)= ==0.1molL-1min-1，SO2轉化率= ×100%=20%，故答案為：0.1molL-1min-1；20%；

(2)A．容器內壓強不再發生變化，該反應兩邊氣體體積不相等，反應過程中壓強是變量，壓強不變，該反應達到了平衡狀態，故A正確；B．SO2的體積分數不再發生變化，表明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態，故B正確；C．容器內氣體原子總數不再發生變化，根據原子守恒，原子總數始終不變，所以原子總數不能作為判斷平衡狀態的依據，故C錯誤；D．相同時間內消耗2nmolSO2的同時消耗nmolO2，都是指的是正反應方向，因此不能作為判斷平衡狀態的依據，故D錯誤；E．相同時間內消耗2nmolSO2的同時生成nmolO2，相同時間內消耗2n mol SO2等效于消耗n mol O2，同時生成n mol O2，正反應速率等于逆反應速率，故E正確；F．容器內氣體密度不再發生變化，容器容積不變，氣體的總質量不變，所以氣體的密度始終不變，因此密度不能作為判斷平衡狀態的依據，故F錯誤；故答案：ABE；

(3)A．向容器中通入少量O2，即增大氧氣的濃度，反應速率加快，故A正確；B．擴大容器的體積，容器內氣體的濃度減小，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．向容器中通入少量氦氣，當恒容時，各組分的濃度不變，則反應速率不變，故E錯誤；故選ACD；

(4)t℃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，設二氧化硫和氧氣物質的量各為1mol，反應達到化學平衡時，混合氣體體積減少了20%，根據2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，反應的氧氣體積為混合氣體減小的體積，即反應的氧氣的物質的量為混合氣體減小的減小的物質的量，為2mol×20%=0.4mol，則反應的二氧化硫為0.8mol，轉化率為×100%=80%，故答案為：80%。