Question

【题目】工业制硫酸的关键反应是二氧化硫催化氧化为三氧化硫，其反应方程式2SO2g)+O2(g)2SO3(g)。回答下列有关问题：

（1）如果此反应用氧气表示的化学反应速率是v(O2)=0.05mol/(L·s),则用二氧化硫表示的v(SO2)=______________.

（2）其它条件不变，若升高温度，此反应会向逆反应方向移动，则正反应速率______________，逆反应速率______________（填增大或减小），正反应是______________反应（填吸热或放热）。

（3）其它条件不变，增大氧气的浓度，会使SO2的转化率______________。

（4）下列条件能够判断此反应已经达到化学平衡状态的是______________

A.单位时间内消耗1molSO2的同时生成1molSO3

B.恒温恒容条件下体系的总压强不在随时间的变化而变化

C.恒温恒容条件下混合气体的密度不再随时间的变化而变化

D.2v(O2)正= v(SO2)逆时

Answer 1

【答案】0.1mol/(L·s) 增大 增大 放热 增大 BD

【解析】

(1)如果此反应用氧气表示的化学反应速率是v(O2)=0.05mol/(L·s)，根据同一反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，所以用二氧化硫表示的v(SO2)= 0.1mol/(L·s)；

(2)升高温度，正反应速率还是逆反应速率都会增大，只不过增大的程度不同，因升高温度此反应会向逆反应方向移动，所以逆反应为吸热反应，则该反应的正反应是放热反应；

(3)其它条件不变，增大氧气的浓度，使得平衡向右移动，SO2的转化率会增大；

(4)A.单位时间内消耗1mol SO2的同时生成1mol SO3，均表示的是正反应速率，无法判断此反应已经达到化学平衡状态，A不符合题意；

B.该反应是一个气体系数减小的反应，根据PV=nRT可知，恒温恒容条件下，体系的总压强不再随时间的变化而变化说明此反应已经达到化学平衡状态，B符合题意；

C.该反应无论是反应物还是生成物均为气体物质，混合气体的总质量不变，恒容条件下混合气体的密度保持恒定，所以混合气体的密度不再随时间的变化而变化无法判断此反应是否已经达到化学平衡状态，C不符合题意；

D.2v(O2)正=v(SO2)逆，说明反应的正逆反应速率相等，说明此反应已经达到化学平衡状态，D符合题意；

答案选BD。