Question

（2008?平頂山模擬）t℃時(shí)，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(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 還剩余0.8mol．請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）下列敘述能證明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是（填標(biāo)號(hào)，下同）

AB

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)氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化      D．容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化₂
（2）從反應(yīng)開始至達(dá)到化學(xué)平衡，生成SO₃平均反應(yīng)速率為

0.1mol．L^-1．min^-1

；平衡時(shí)混合氣體中SO₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為

14.3%

．
（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應(yīng)方向移動(dòng)并能提高SO₂轉(zhuǎn)化率的是

A D

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）上述反應(yīng)達(dá)平衡后，若繼續(xù)向上述容器中通入1.6mol SO₂、0.8mol O₂、0.4mol SO₃，化學(xué)平衡將

向右

移動(dòng)（填“向右”、“向左”或“不”），混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”）；
（5）t℃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)到化學(xué)平衡時(shí)，混合氣體體積減少了20%，則SO₂的轉(zhuǎn)化率為

80%

．

Answer 1

分析：（1）結(jié)合反應(yīng)的特征是反應(yīng)前后氣體體積減小的放熱反應(yīng)，依據(jù)化學(xué)平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變分析選項(xiàng)；
（2）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算；
（3）引起平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)并能提高SO₂轉(zhuǎn)化率的措施，依據(jù)化學(xué)平衡特征和平衡移動(dòng)原理分析判斷；
（4）依據(jù)加入的物質(zhì)的量是加入了各物質(zhì)平衡量，相當(dāng)于增大容器中的壓強(qiáng)，平衡正向進(jìn)行，依據(jù)平衡移動(dòng)方向分析判斷氣體平均摩爾質(zhì)量的變化；
（5）依據(jù)反應(yīng)前后氣體體積減少為反應(yīng)氧氣的量分析計(jì)算；

解答：解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196.6kJ/mol．反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的放熱反應(yīng)；
A．反應(yīng)前后氣體體積變化的反應(yīng)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故A正確；
B．SO₂的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故B正確；
C．反應(yīng)是在密閉容器中達(dá)到的氣態(tài)平衡，氣體質(zhì)量守恒，容器內(nèi)氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化，不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡，故C錯(cuò)誤；
D．密閉容器中氣體質(zhì)量守恒，體積不變，變化過(guò)程中，氣體密度不發(fā)生變化，容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡，故D錯(cuò)誤；
故答案為：AB；
（2）將2mol SO₂和1mol O₂通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器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 還剩余0.8mol
發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；
起始量（mol） 2         1         0
變化量（mol） 0.4       0.2       0.4
平衡量（mol） 1.6       0.8      0.4
反應(yīng)開始至達(dá)到化學(xué)平衡，生成SO₃平均反應(yīng)速率=

0.4mol 2L

2min

=0.1mol/L?min；
平衡時(shí)混合氣體中SO₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=

0.4mol

1.6mol+0.8mol+0.4mol

×100%=14.3%；
故答案為：0.1mol．L^-1．min^-1，14.3%；
（3）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)并能提高SO₂轉(zhuǎn)化率，
A．向容器中通入少量O₂ 會(huì)提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率，平衡正向進(jìn)行，故A符合；
B．向容器中通入少量SO₂，平衡正向進(jìn)行，但二氧化硫轉(zhuǎn)化率減小，故B不符合；
C．使用催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變，故C不符合；
D．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向進(jìn)行，二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，故D符合；
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)），恒溫恒容容器中加入惰氣，總壓增大分壓不變，平衡不動(dòng)，故E不符合；
故答案為：A D；
（4）繼續(xù)向上述容器中通入1.6molSO₂、0.8molO₂、0.4molSO₃，相當(dāng)于加入了相同的平衡體系，容器中壓強(qiáng)增大，平衡正向進(jìn)行，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量=氣體的平均摩爾質(zhì)量=

m

n

，氣體質(zhì)量守恒，平衡正向進(jìn)行，氣體物質(zhì)的量減小，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大；
故答案為：向右，增大； 
（5）t℃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)二氧化硫和氧氣物質(zhì)的量為1mol，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，混合氣體體積減少了20%，則反應(yīng)的氧氣體積為2×20%=40%，則反應(yīng)的二氧化硫?yàn)?0%，即轉(zhuǎn)化率為80%；
故答案為：80%；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了好平衡的基本計(jì)算應(yīng)用，平衡標(biāo)志判斷，平衡影響因素的分析應(yīng)用，掌握平衡的計(jì)算方法，理解平衡移動(dòng)原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．