Question

在t℃时，将2mol SO₂和2mol O₂通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：2SO₂（g）+O₂（g）

催化剂

△

2SO₃（g），请填写下列空白：
（1）下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是（填标号）

 

．
A．容器内压强不再发生变化
B．SO₂的体积分数不再发生变化
C．容器内气体原子总数不再发生变化
D．相同时间内消耗2n mol SO₂的同时消耗n mol O₂
E．相同时间内消耗2n mol SO₂的同时生成n mol O₂
F．容器内混合气体的密度不再改变
G．容器内气体的平均摩尔质量不再改变
（2）反应2min后，测得O₂的浓度为0.8mol/L，则这2min内生成SO₃的平均反应速率为

 

；此时SO₂的转化率为

 

．
（3）反应达到平衡时，测得容器内的压强减小了20%，则平衡时氧气的转化率为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）化学平衡状态的标志：正反应速率等于逆反应速率，平衡混合物中各组成成分的含量不变来判断；
（2）速率之比等于对应物质的化学计量数之比，可以根据已知条件求出氧气的反应速率，然后运用关系式，SO₂的转化率为

变化量

起始量

×100%；
（3）容器内的压强减小了20%，压强之比等于物质的量之比．

解答： 解：（1）A．容器内压强不再发生变化，说明物质的量不变，正反应速率等于逆反应速率，故选；
B．SO₂的体积分数不再发生变化，说明物质的量不变，正反应速率等于逆反应速率，故选；
C．容器内气体原子总数不再发生变化，一直未变，故不选；
D．相同时间内消耗2n mol SO₂的同时消耗n mol O₂，一直相等，故不选；
E．相同时间内消耗2n mol SO₂等效于消耗n mol O₂，同时生成n mol O₂，正反应速率等于逆反应速率，故选；
F．容器内混合气体的密度不再改变，一直未变，故不选；
G．容器内气体的平均摩尔质量不再改变，说明物质的量不变，正反应速率等于逆反应速率，故选；
故选：ABEG；
（2）反应2min后，测得O₂的浓度为0.8mol/L，则v（O₂）=

(1-0.8)mol/L

2min

=0.1mol/（L?min），所以v（SO₃）=2v（O₂）=2×0.1mol/（L?min）=0.2mol/（L?min），SO₂的转化率为

0.2mol/L×2L×2

2mol

×100%=40%，故答案为：0.2mol/（L?min）；40%；
（3）氧气的转化率为x，则由方程式 2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
                     初起量：2mol     2mol        0
                     变化量：4x       2x　　　　　4x
　　　　　　　　　　　　平衡量：2-4x    2-2x       4x
由题意可知：

2-4x+2-2x+ 4x

2+2

×100%=1-20%，解得x=0.4mol
则平衡时氧气的转化率为

0.4mol×2

2mol

×100%=40%，故答案为：40%．

点评：本题考查化学平衡的判断和计算，题目有一定难度，本题易错点为（3）．