Question

（2008?平頂山模擬）t℃時，將2mol SO₂和1mol O₂通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發生如下反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196.6kJ/mol．2min時反應達到化學平衡，此時測得反應物O₂ 還剩余0.8mol．請填寫下列空白：
（1）下列敘述能證明該反應已經達到化學平衡狀態的是（填標號，下同）

AB

A．容器內壓強不再發生變化          B．SO₂的體積分數不再發生變化
C．容器內氣體質量不再發生變化      D．容器內氣體密度不再發生變化₂
（2）從反應開始至達到化學平衡，生成SO₃平均反應速率為

0.1mol．L^-1．min^-1

；平衡時混合氣體中SO₃的物質的量分數為

14.3%

．
（3）反應達到化學平衡后，以下操作將引起平衡向正反應方向移動并能提高SO₂轉化率的是

A D

A．向容器中通入少量O₂      B．向容器中通入少量SO₂
C．使用催化劑              D．降低溫度
E．向容器中通入少量氦氣（已知氦氣和SO₂、O₂、SO₃都不發生反應）
（4）上述反應達平衡后，若繼續向上述容器中通入1.6mol SO₂、0.8mol O₂、0.4mol SO₃，化學平衡將

向右

移動（填“向右”、“向左”或“不”），混合氣體的平均相對分子質量將

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”）；
（5）t℃時，若將物質的量之比n（SO₂）：n（O₂）=1：1的混合氣體通入一個恒溫恒壓的密閉容器中，反應達到化學平衡時，混合氣體體積減少了20%，則SO₂的轉化率為

80%

．

Answer 1

分析：（1）結合反應的特征是反應前后氣體體積減小的放熱反應，依據化學平衡的標志是正逆反應速率相同，各組分含量保持不變分析選項；
（2）依據化學平衡三段式列式計算；
（3）引起平衡向正反應方向移動并能提高SO₂轉化率的措施，依據化學平衡特征和平衡移動原理分析判斷；
（4）依據加入的物質的量是加入了各物質平衡量，相當于增大容器中的壓強，平衡正向進行，依據平衡移動方向分析判斷氣體平均摩爾質量的變化；
（5）依據反應前后氣體體積減少為反應氧氣的量分析計算；

解答：解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196.6kJ/mol．反應是反應前后氣體體積減小的放熱反應；
A．反應前后氣體體積變化的反應，容器內壓強不再發生變化說明反應達到平衡，故A正確；
B．SO₂的體積分數不再發生變化，說明反應達到平衡，故B正確；
C．反應是在密閉容器中達到的氣態平衡，氣體質量守恒，容器內氣體質量不再發生變化，不能證明反應達到平衡，故C錯誤；
D．密閉容器中氣體質量守恒，體積不變，變化過程中，氣體密度不發生變化，容器內氣體密度不再發生變化不能證明反應達到平衡，故D錯誤；
故答案為：AB；
（2）將2mol SO₂和1mol O₂通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器2min時反應達到化學平衡，此時測得反應物O₂ 還剩余0.8mol
發生如下反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；
起始量（mol） 2         1         0
變化量（mol） 0.4       0.2       0.4
平衡量（mol） 1.6       0.8      0.4
反應開始至達到化學平衡，生成SO₃平均反應速率=

0.4mol 2L

2min

=0.1mol/L?min；
平衡時混合氣體中SO₃的物質的量分數=

0.4mol

1.6mol+0.8mol+0.4mol

×100%=14.3%；
故答案為：0.1mol．L^-1．min^-1，14.3%；
（3）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反應是氣體體積減小的放熱反應，平衡向正反應方向移動并能提高SO₂轉化率，
A．向容器中通入少量O₂ 會提高二氧化硫轉化率，平衡正向進行，故A符合；
B．向容器中通入少量SO₂，平衡正向進行，但二氧化硫轉化率減小，故B不符合；
C．使用催化劑不能使平衡發生移動，轉化率不變，故C不符合；
D．反應是放熱反應，降低溫度平衡正向進行，二氧化硫轉化率增大，故D符合；
E．向容器中通入少量氦氣（已知氦氣和SO₂、O₂、SO₃都不發生反應），恒溫恒容容器中加入惰氣，總壓增大分壓不變，平衡不動，故E不符合；
故答案為：A D；
（4）繼續向上述容器中通入1.6molSO₂、0.8molO₂、0.4molSO₃，相當于加入了相同的平衡體系，容器中壓強增大，平衡正向進行，混合氣體的平均相對分子質量=氣體的平均摩爾質量=

m

n

，氣體質量守恒，平衡正向進行，氣體物質的量減小，混合氣體的平均相對分子質量增大；
故答案為：向右，增大； 
（5）t℃時，若將物質的量之比n（SO₂）：n（O₂）=1：1的混合氣體通入一個恒溫恒壓的密閉容器中，設二氧化硫和氧氣物質的量為1mol，反應達到化學平衡時，混合氣體體積減少了20%，則反應的氧氣體積為2×20%=40%，則反應的二氧化硫為80%，即轉化率為80%；
故答案為：80%；

點評：本題考查了好平衡的基本計算應用，平衡標志判斷，平衡影響因素的分析應用，掌握平衡的計算方法，理解平衡移動原理是解題關鍵，題目難度中等．