Question

【題目】已知反應：2S02(g)+02(g) 2S03(g) △H <0。請回答下列問題：

（1）某溫度下，在一固定體積的密閉容器中加入100g SO3(g)發生上述反應，下列能說明該反應已達到平衡狀態的是_____(填序號）

①每生成80g S03的同時消耗64gSO2

②混合氣體的密度保持不變

③SO3的體積分數保持不變

④混合氣體的平均相對分子質量不再變化

（2）某溫度下，在一固定體積為2升的密閉容器中，充入2molS02和lmol02發生上述反應，當反應進行到2分鐘末時達到平衡，平衡混合物中S03的質量分數為50%，則反應前2分鐘內用S02表示的平均反應速率為_____，S02的轉化率為____，此時反應的平衡常數為_________。

（3）在某恒溫、恒壓容器中，按體積比2: 1加入S02和02進行上述反應，達到平衡后，再向容器中充入適量S03(g)，達到新平衡時，c(02)將比原平衡_____(填“增大”、“減小”、或“不變”)

（4）若在某恒溫、恒容容器中，加入一定量S03(g)發生上述反應，達到平衡后，再向容器 中充入適量S03(g)，達到新平衡時，c(S02)/c(S03)將比原平衡______(填“增大”、“減小”、或“不變”)。

Answer 1

【答案】③④0.25molL-1min-150%4不變減小

【解析】

（1）①每生成80gS03，反應向右進行，同時消耗64gSO2，反應向右進行，速率同向，不能判斷反應達到平衡狀態，故不選；

②該容器體積不變、反應前后混合氣體質量不變,則容器中密度始終不變,則不能根據密度判斷平衡狀態,故不選；
③SO3的體積分數保持不變，各物質濃度保持不變，反應達到平衡狀態，可選；

④該反應中三氧化硫分解后氣體的物質的量增大，混合氣體質量不變,則混合氣體的平均相對分子質量在反應前后減小,當容器中混合氣體的平均相對分子質量保持不變時,正逆反應速率相等,該反應達到平衡狀態,可選；
綜上所述，本題選③④。

（2）在一固定體積為2升的密閉容器中，充入2molS02和lmol02發生2SO2+O2==2SO3反應，設當反應進行到2分鐘末時達到平衡時，消耗氧氣的量為xmol，進行如下計算：

2SO2 + O2 2SO3，

起始量 2 1 0

變化量 2x x 2x

平衡量 2-2x 1-x 2x

根據平衡混合物中S03的質量分數為50%，則50%=2x×80/(2×64+1×32)×100%，解得x=0.5mol；則反應前2分鐘內用S02表示的平均反應速率為2×0.5/(2×2)=0.25molL-1min-1；S02的轉化率為2×0.5/2×100%=50%；達平衡時各物質濃度分別為：c(SO2)=（2-1）/2=0.5mol/L，c(O2)=（1-0.5）/2=0.25mol/L，c(SO3)=2×0.5/2=0.5mol/L，此時反應的平衡常數為0.52/(0.25×0.52)=4；綜上所述，本題答案是：0.25molL-1min，50%，4。

（3）保持恒溫、恒壓，反應達到平衡后，再向容器中充入適量S03(g)，在恒壓條件下，與原平衡狀態相同，是等效平衡，各物質的含量不變，所以c(02)與原平衡相比，應該為不變；綜上所述，本題答案是：不變。

（4）恒溫、恒容條件下反應達到平衡，達到平衡后，再向容器中充入適量S03(g)，恒容條件下相對于原平衡，等效于加壓過程，平衡向右移動，c(S03)增大，c(S02)減小，c(S02)/c(S03)將比原平衡減小；綜上所述，本題答案是：減小。