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(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），2min時反應(yīng)達(dá)到平衡，此時測得反應(yīng)物O₂還剩余0.8mol，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）從反應(yīng)開始到化學(xué)平衡，生成SO₃的平均反應(yīng)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(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是ABE．
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(yīng)達(dá)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(yīng)（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=$\frac{反應(yīng)的二氧化硫物質(zhì)的量}{反應(yīng)初始二氧化硫物質(zhì)的量}$×100%；
（2）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)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(shè)二者起始物質(zhì)的量均為1mol，反應(yīng)達(dá)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(yīng)二氧化硫的物質(zhì)的量，進(jìn)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(yīng)（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=$\frac{反應(yīng)的二氧化硫物質(zhì)的量}{反應(yīng)初始二氧化硫物質(zhì)的量}$×100%=$\frac{0.4mol}{2mol}$×100%=20%，
故答案為：0.1mol/（L．min）；20%；
（2）A．反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量減小，恒溫恒容條件下，氣體壓強(qiáng)減小，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化時，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．反應(yīng)前后二氧化硫的物質(zhì)的量減少，則二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)減小，當(dāng)SO₂的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
時正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．無論反應(yīng)是否達(dá)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(yīng)是否達(dá)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(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)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(shè)二者起始物質(zhì)的量均為1mol，反應(yīng)達(dá)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(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡計算及化學(xué)平衡狀態(tài)判斷，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析、判斷及計算能力，注意：只有“反應(yīng)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(diǎn)是正確選取化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)．