Question

一定溫度下容積為10L的密閉容器中加入一定量的SO₂、O₂并發(fā)生如下反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），經(jīng)過10分鐘測得容器中三種物質(zhì)SO₂、O₂、SO₃的物質(zhì)的量分別為3mol、9mol、2mol，再經(jīng)過t分鐘時反應達到了平衡狀態(tài)，且已知平衡狀態(tài)時SO₂的轉(zhuǎn)化率為80%（提示：SO₂的轉(zhuǎn)化率是指反應掉的SO₂占原來SO₂總量的百分數(shù)），回答下列問題：
（1）前10分鐘SO₂的平均反應速率為

 

，10分鐘時該反應是否達到平衡狀態(tài)

 

（填“是”、“否”、“不一定”），開始時加入容器中的O₂的物質(zhì)的量為

 

；
（2）平衡狀態(tài)時容器中O₂的濃度為

 

，關(guān)于t分鐘的下列說法正確的是

 

；
A．t肯定大于10             
B．t肯定小于10
C．t一定等于10             
D．t可能大于10、也可能等于或小于10
（3）改變溫度化學平衡發(fā)生移動，最后重新達到新的平衡狀態(tài)，在新平衡狀態(tài)下測得各物質(zhì)的濃度數(shù)據(jù)如下，其中合理的是

 

；
A．c（SO₂）=0.2mol/L，c（O₂）=0.8mol/L，c（SO₃）=0.3mol/L
B．c（SO₂）=0.2mol/L，c（O₂）=0.85mol/L，c（SO₃）=0.3mol/L
C．c（SO₂）=0.2mol/L，c（O₂）=0.8mol/L，c（SO₃）=0.4mol/L
D．c（SO₂）=0.05mol/L，c（O₂）=0.775mol/L，c（SO₃）=0.35mol/L．

Answer 1

考點：化學平衡狀態(tài)的判斷,化學反應的可逆性,化學平衡建立的過程,化學平衡的影響因素

專題：

分析：（1）據(jù)v=

△c

△t

求算反應速率；10分鐘時，生成三氧化硫2mol，則反應的二氧化硫為2mol，求出二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，與平衡狀態(tài)比較，看是否平衡；據(jù)平衡時二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，計算轉(zhuǎn)化的二氧化硫的量，進而計算氧氣的量；
（2）據(jù)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率和氧氣的起始量，計算氧氣的平衡濃度；
（3）反應前有二氧化硫5mol，氧氣10mol，二氧化硫轉(zhuǎn)化率為80%，所以平衡后，有二氧化硫1mol，氧氣8mol，三氧化硫4mol．

解答： 解：（1）10分鐘時，生成三氧化硫2mol，則反應的二氧化硫為2mol，反應速率v=

2mol 10L

10min

=0.02mol/（L?min）；平衡狀態(tài)時SO₂的轉(zhuǎn)化率為80%，反應前有二氧化硫3mol+2mol=5mol，10min時其轉(zhuǎn)化率為

2

5

×100%=40%，沒有達到平衡狀態(tài)；據(jù)方程式中化學計量數(shù)可知，生成三氧化硫2mol，反應掉的氧氣為1mol，反應前氧氣物質(zhì)的量為9mol+1mol=10mol，故答案為：0.02mol/（L?min）；否；10mol；
（2）平衡狀態(tài)時SO₂的轉(zhuǎn)化率為80%，參加反應的二氧化硫為4mol，則反應掉氧氣2mol，剩余氧氣10mol-2mol=8mol，其濃度為0.8mol/L；10min時，反應物只反應了

1

2

，達到平衡狀態(tài)還需反應的量與前10min相同，但濃度減小，反應速率減慢，剩余所需時間多于10min，故答案為：0.8mol/L；A；
（3）反應前有二氧化硫5mol，氧氣10mol，二氧化硫轉(zhuǎn)化率為80%，所以平衡后，有二氧化硫1mol，氧氣8mol，三氧化硫4mol，容器體積為10L，所以其平衡濃度為：c（SO₂）=0.1mol/L，c（O₂）=0.8mol/L，c（SO₃）=0.4mol/L，改變溫度使平衡移動，其轉(zhuǎn)化量與化學計量數(shù)成正比，其合理濃度為B，
故答案為：B．

點評：本題考查了化學反應速率的求算以及影響化學反應速率的因素、平衡濃度的求算，題目難度中等．