Question

14．t℃時，將2molSO₂和1molO₂通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)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還剩余0.8mol，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）從反應開始到達化學平衡，生成SO₃的平均反應速率為0.1mol/（L•min）；平衡時SO₂轉(zhuǎn)化率為20%．
（2）下列敘述能證明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是（填標號，下同）ABE．
A．容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化
B．SO₂的體積分數(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 molSO₂的同時消耗n molO₂
E．相同時間內(nèi)消耗2n molSO₂的同時生成n molO₂．

Answer 1

分析 （1）達到平衡時，反應物O₂還剩余0.8mol，則參加反應的氧氣的物質(zhì)的量=（1-0.8）mol=0.2mol，根據(jù)方程式知，參加反應的二氧化硫物質(zhì)的量為0.2mol×2=0.4mol，生成三氧化硫物質(zhì)的量為0.2mol×2=0.4mol，則生成三氧化硫的平均反應速率=$\frac{\frac{△n（S{O}_{3}）}{V}}{△t}$，二氧化硫轉(zhuǎn)化率=$\frac{參加反應的二氧化硫物質(zhì)的量}{二氧化硫總物質(zhì)的量}×100%$；
（2）可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，反應體系中各物質(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，據(jù)此判斷平衡狀態(tài)．

解答 解：（1）達到平衡時，反應物O₂還剩余0.8mol，則參加反應的氧氣的物質(zhì)的量=（1-0.8）mol=0.2mol，根據(jù)方程式知，參加反應的二氧化硫物質(zhì)的量為0.2mol×2=0.4mol，生成三氧化硫物質(zhì)的量為0.2mol×2=0.4mol，則生成三氧化硫的平均反應速率=$\frac{\frac{△n（S{O}_{3}）}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{2min}$=0.1 mol/（L•min），二氧化硫轉(zhuǎn)化率=$\frac{參加反應的二氧化硫物質(zhì)的量}{二氧化硫總物質(zhì)的量}×100%$=$\frac{0.4mol}{2mol}×100%$=20%，
故答案為：0.1 mol/（L•min）；20%；
（2）A．該反應前后氣體物質(zhì)的量減小，當容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化，說明氣體物質(zhì)的量不變，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，所以能判斷平衡狀態(tài)，故正確；
B．SO₂的體積分數(shù)不再發(fā)生變化，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，所以能判斷平衡狀態(tài)，故正確；
C．無論反應是否達到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)氣體原子總數(shù)都不發(fā)生變化，所以不能根據(jù)原子總數(shù)判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；
D．無論反應是否達到平衡狀態(tài)，都存在相同時間內(nèi)消耗2n molSO₂的同時消耗n molO₂，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；
E．相同時間內(nèi)消耗2n molSO₂的同時生成n molO₂，同時生成2mol二氧化硫，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，所以能判斷平衡狀態(tài)，故正確；
故選ABE．

點評 本題考查化學平衡有關(guān)計算及化學平衡狀態(tài)判斷，為高頻考點，利用三段式法進行有關(guān)計算，注意：只有反應前后改變的物理量才能作為平衡狀態(tài)判斷依據(jù)，為易錯點．