Question

7．t℃時，將2mol SO₂和1mol O₂通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），2min時反應達到平衡，此時測得反應物O₂還剩余0.8mol，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）從反應開始到化學平衡，生成SO₃的平均反應速率為0.1mol/（L．min）；平衡時SO₂轉(zhuǎn)化率為20%．
（2）下列敘述能說明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是ABE．
A．容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化
B．SO₂的體積分數(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．相同時間內(nèi)消耗2n mol SO₂的同時消耗n mol O₂
E．相同時間內(nèi)消耗2n mol SO₂的同時生成n mol O₂
（3）t℃時，若將物質(zhì)的量之比為1：1的SO₂和O₂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%．SO₂的轉(zhuǎn)化率為80%．

Answer 1

分析 （1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
開始（mol）2       1              0
反應（mol）0.4    0.2           0.4
平衡（mol）1.6    0.8           0.4
v（SO₃）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；平衡時SO₂轉(zhuǎn)化率=$\frac{反應的二氧化硫物質(zhì)的量}{反應初始二氧化硫物質(zhì)的量}$×100%；
（2）可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，反應體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不變；
（3）t₂℃時，若將物質(zhì)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，設二者起始物質(zhì)的量均為1mol，反應達到平衡時，混合氣體體積減少了20%，則氣體物質(zhì)的量減小2mol×20%=0.4mol，利用差量法計算參加反應二氧化硫的物質(zhì)的量，進而計算SO₂的轉(zhuǎn)化率．

解答 解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
開始（mol）2              1               0
反應（mol）0.4         0.2             0.4
平衡（mol）1.6        0.8              0.4
v（SO₃）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{2min}$=0.1mol/（L．min）；平衡時SO₂轉(zhuǎn)化率=$\frac{反應的二氧化硫物質(zhì)的量}{反應初始二氧化硫物質(zhì)的量}$×100%=$\frac{0.4mol}{2mol}$×100%=20%，
故答案為：0.1mol/（L．min）；20%；
（2）A．反應前后氣體的物質(zhì)的量減小，恒溫恒容條件下，氣體壓強減小，當容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化時，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．反應前后二氧化硫的物質(zhì)的量減少，則二氧化硫的體積分數(shù)減小，當SO₂的體積分數(shù)不再發(fā)生變化
時正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．無論反應是否達到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)氣體原子總數(shù)始終不變，不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D．無論反應是否達到平衡狀態(tài)，都存在相同時間內(nèi)消耗2n mol SO₂的同時消耗n mol O₂，則不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故D錯誤；
E．相同時間內(nèi)消耗2n mol SO₂的同時生成n mol O₂，同時消耗nmol氧氣，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故E正確；
故選ABE；
（3）t₂℃時，若將物質(zhì)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，設二者起始物質(zhì)的量均為1mol，反應達到平衡時，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%．

點評 本題考查化學平衡計算及化學平衡狀態(tài)判斷，為高頻考點，側(cè)重考查學生分析、判斷及計算能力，注意：只有“反應前后改變的物理量”才能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，難點是正確選取化學平衡狀態(tài)的依據(jù)．