题目内容

在起始容积均为a L的甲、乙两容器中,各装入4 mol SO2和2 mol O2的混合气体,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH<0在相同温度下,使其均达到平衡状态。甲是恒压容器,乙是恒容容器。甲容器经50 s达到平衡状态时,测得其混合气体的物质的量为4.2 mol。请回答:

(1)①在50 s内,甲容器中O2的化学反应速率为_____________,甲容器达到平衡时SO2的转化率是_____________。

②乙容器达到平衡时所需时间_____________50 s(填“大于”“小于”或“等于”)。

(2)达到平衡状态后,要使甲、乙两容器中SO2物质的量相等,可采取的措施是_____________(填字母)。

A.保持温度不变,适当扩大甲容器的容积

B.保持容积不变,使乙容器升温

C.保持容积和温度不变,向乙容器中加入适量SO3(g)

D.保持容积和温度不变,向甲容器中加入适量SO3(g)

(1)mol·(L·s)-1  90%  大于  (2)AD

解析:本题考查了等效化学平衡以及影响化学平衡的因素。

由反应前后气体的物质的量的差量知:O2的消耗量为6 mol-4.2 mol=1.8 mol,故

(1)V(O2)=1.8 mol/(a L·50 s)=1.8/50a(mol·L-1·s-1

SO2的转化量为O2的两倍即3.6 mol,故其转化率为90%。

由于甲是恒压容器,平衡时其容积减小,相当于在乙容器的基础上加压,故其反应速率大于乙容器,乙容器达平衡所需时间大于甲容器。

(2)达到平衡状态后,要使甲、乙两容器中SO2物质的量相等,应使甲容器平衡左移或乙容器平衡右移,可采取的措施为A、D。

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