Question

【題目】將一定量的SO2和含1molO2的空氣（不考慮其他酸性氣體）充入2L的恒容密閉容器中，某溫度時，在催化劑作用下發生反應：2SO2(g)+O2 (g) 2SO3 (g) △H<0。反應達到平衡后，將容器中的混合氣體通過過量NaOH溶液，氣體減少了1.8 mol。再將剩余氣體通過某溶液吸收O2，氣體又減少了0.2 mol。請回答下列問題：

(1)判斷該反應達到平衡狀態的標志是________（填字母）。

a．容器中混合氣體的密度保持不變 b．SO2體積分數保持不變

c．容器中氣體的壓強不變 d．SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等

(2)欲提高SO2的轉化率，下列措施可行的是_______（填字母）。

a．向容器中再充人N2 b．向容器中再充入O2

c．改變反應的催化劑 d．降低溫度

(3)升高溫度，上述反應的平衡常數K______（填“增大”“減小”或“不變”，下同），化學反應速率______。

(4)該溫度下，反應2SO2 (g) +O2 (g) 2SO3(g)的平衡常數K=___________。

Answer 1

【答案】 bc bd 減小 增大 640(或640 L/mol)

【解析】(1)a．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，容器中混合氣體的密度保持不變不能說明反應達到平衡狀態，a錯誤；b．SO2體積分數保持不變說明正逆反應速率相等，達到平衡狀態，b正確；c．正反應體積減小，因此容器中氣體的壓強不變說明正逆反應速率相等，達到平衡狀態，c正確；d．SO3的生成速率與SO2的消耗速率均是正反應速率，不能說明反應達到平衡狀態，d錯誤，答案選bc；(2)a．向容器中再充人N2，壓強增大，但反應物濃度不變，平衡不移動，a錯誤；b．向容器中再充入O2，氧氣濃度增大，平衡向正反應方向進行，SO2轉化率增大，b正確；c．改變反應的催化劑不能改變平衡狀態，轉化率不變，c錯誤；d．正反應放熱，降低溫度平衡向正反應方向進行，SO2轉化率升高，d正確，答案選bd；(3)正反應放熱，升高溫度，反應速率增大，平衡向逆反應方向進行，上述反應的平衡常數K減小。(4)反應達到平衡后，將容器中的混合氣體通過過量NaOH溶液，氣體減少了1.8 mol，即平衡時SO2和三氧化硫物質的量之和是1.8mol。再將剩余氣體通過某溶液吸收O2，氣體又減少了0.2 mol，即平衡時氧氣是0.2mol，所以消耗氧氣是1mol－0.2mol=0.8mo，生成三氧化硫是1.6mol，所以平衡時SO2是1.8mol-1.6mol＝0.2mol，因此該溫度下平衡時SO2、O2、SO3的濃度分別是（mol/L）0.1、0.1、0.8，則平衡常數K＝。