题目内容
【题目】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0.2mol,请填写下列空白:
(1)从反应开始到化学平衡,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.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
(3)t℃时,该反应的平衡常数为
(4)t1℃时,若将物质的量之比n(SO2):n(O2)=1:1的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中,反应达到平衡时,混合气体体积减少了10%.SO2的转化率为 .
【答案】
(1)0.4mol/(L?min);80%
(2)ABE
(3)160
(4)40%
【解析】解:(1)
2SO2(g)+ | O2(g) | 2SO3(g), | |
起始(mol) | 2 | 1 | 0 |
转化(mol) | 1.6 | 0.8 | 1.6 |
平衡(mol) | 0.4 | 0.2 | 1.6 |
v(SO3)=
=
=0.4mol/(Lmin);平衡时SO2转化率=
×100%=
=80%,
所以答案是:0.4mol/(Lmin);80%;(2)A.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A正确;
B.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B正确;
C.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C错误;
D.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;
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,反应达到平衡状态,故E正确;
所以答案是:ABE;(3)此反应平衡常数K=
=
=160,所以答案是:160;(4)t2℃时,若将物质的量之比n(SO2):n(O2)=1:1的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中,设二者起始物质的量均为1mol,反应达到平衡时,混合气体体积减少了10%,则气体物质的量减小2mol×10%=0.2mol,
2SO2(g)+ | O2(g) | 2SO3(g) | 物质的量减小 |
2 | 1 | 2 | 1 |
0.4mol | 0.4mol | 0.2mol |
故SO2的转化率=
×100%=40%,
所以答案是:40%.
【考点精析】掌握化学平衡的计算是解答本题的根本,需要知道反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%.
【题目】下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是
物质编号 | 物质转化关系 | a | b | c | d |
① |
| N2 | NO | NH3 | NO2 |
② | Na2CO3 | NaOH | Na2O2 | NaHCO3 | |
③ | Fe | FeCl3 | Fe3O4 | Fe(OH)3 | |
④ | Al2O3 | NaAlO2 | Al | Al(OH)3 |
A. ①②④ B. ①③ C. ③④ D. ②③④