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還乘余0.8mol，請填寫下列空白：

(1)從反應開始到達化學平衡， O2的平均反應速率為___________；平衡時SO2物質的量為___________。

(2)下列敘述不能證明該反應已達到化學平衡狀態的是（填標號，下同）___________。

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

(3)反應達到化學平衡后，以下操作將引起SO3產率降低的是___________。

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．升高溫度

E．向容器中通入少量氦氣（已知：氦氣和SO2、O2、SO3都不發生反應）

(4)t2℃時，若將等物質的量的SO2和O2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10%。SO2的轉化率為___________。

Answer 1

【答案】 0.05mol/L·min 1.6mol CD D 40%

【解析】（1）參加反應氧氣為1mol-0.8mol=0.2mol，則v（O2）=0.2mol/(2L×2min)=0.05mol/（Lmin），由方程式可知△n（SO2）=2△n（O2）=0.4mol，平衡時二氧化硫的物質的量為2mol－0.4mol＝1.6mol；（2）A．隨反應進行氣體物質的量減小，恒溫恒容下，容器內壓強減小，當容器內壓強不再發生變化，說明到達平衡，A正確；B．SO2的體積分數不再發生變化，說明反應到達平衡，B正確；C．容器內氣體原子總數始終不發生變化，C錯誤；D．相同時間內消耗2nmolSO2的同時消耗nmolO2，均表示正反應速率，反應始終按該比例關系進行，D錯誤；E．相同時間內消耗2nmolSO2的同時生成nmolO2，而生成nmolO2的同時生成2nmolSO2，二氧化硫的生成速率與消耗速率相等，反應到達平衡，E正確，答案選CD；（3）A．向容器中通入少量O2，平衡正向移動，SO3產率增大，A錯誤；B．向容器中通入少量SO2，平衡正向移動，SO3產率增大，B錯誤；C．使用催化劑可以加快反應速率，但不影響平衡移動，產率不變，C錯誤；D．正反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆向移動，SO3產率減小，D正確；E．向容器中通入少量氦氣，各物質的濃度不變，平衡不移動，產率不變，E錯誤，答案選D；（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，設二者起始物質的量均為1mol，反應達到平衡時，混合氣體體積減少了10%，則氣體物質的量減小2mol×1%=0.2mol，則

2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） 物質的量減小

2 1

0.4mol 0.2mol

所以SO2的轉化率=0.4mol/1mol×100%=40%。