Question

t℃时，将 2mol SO₂和1mol 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）?2SO₃（g），2min时反应达到化学平衡，此时测得反应物O₂还剩余0.8mol，请填写下列空白：
（1）从反应开始到达化学平衡，生成SO₃的平均反应速率为

 

；平衡时，SO₂转化率为

 

（2）下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是

 

A．混合气体密度不再变化                         
B．容器内压强不再发生变化
C．SO₂ 的体积分数不再发生变化                   
D．容器内气体原子总数不再发生变化
E．相同时间内消耗 2n mol SO₂的同时消耗 n mol O₂
F．相同时间内消耗 2n mol SO₂的同时生成 n mol O₂
（3）以下操作会引起化学反应速率变快的是

 

A．向容器中通入O₂    B．扩大容器的体积   C．使用正催化剂   D．升高温度  E．向容器中通入氦气．

Answer 1

考点：反应速率的定量表示方法,化学反应速率的影响因素,化学平衡状态的判断,化学平衡的计算

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）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=

反应的物质的量

反应前总物质的量

×100%计算出二氧化硫的转化率；
（2）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，据此进行判断；
（3）根据影响化学反应速率的因素进行判断．

解答： 解：（1）反应2min后，测得O₂的浓度为0.8mol/L，则v（O₂）=

1mol-0.8mol 2L

2min

=0.05mol/（L?min），所以v（SO₃）=2v（O₂）=2×0.05mol/（L?min）=0.1mol/（L?min）；
反应消耗的二氧化硫的物质的量为：n（SO₂）=2（1-0.8）mol=0.4mol，SO₂的转化率为：

0.4mol

2mol

×100%=20%，
故答案为：0.1 mol?L^-1?min^-1；20%；
（2）A．反应前后气体的质量不变，容器的容积不变，则气体的密度始终不变，所以密度不能作为判断平衡状态的标志，故A错误；
B．容器内压强不再发生变化，说明反应前后气体物质的量不变，正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，故B正确；
C．SO₂的体积分数不再发生变化，说明各物质的物质的量不变，正反应速率等于逆反应速率，反应已经达到平衡状态，故C正确；
D．容器内气体原子总数始终不变，无法判断是否达到平衡状态，故D错误；
E．相同时间内消耗2n mol SO₂的同时消耗n mol O₂，表示的都是正反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，故D错误；
F．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，反应达到平衡状态，故F正确；
故答案为：BCF；
（3）A．向容器中通入O₂，反应物浓度增大，反应速率加快，故A正确；
B．扩大容器的体积，减小了压强，反应速率减小，故B错误；
C．使用正催化剂，能够降低反应需要的能量，加快反应速率，故C正确；
D．升高温度，能够加快反应速率，故D正确；  
E．向容器中通入氦气，对气体的浓度没有影响，不影响反应速率，故E错误；
故答案为：ACD．

点评：本题考查了化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断及影响化学反应速率的因素，题目难度中等，注意掌握化学反应速率影响因素及计算方法，明确化学平衡状态的特征及判断方法．