Question

（1）t℃时，将2molSO₂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）；△H=-196kJ•mol^-1．2min时反应达到化学平衡，此时测得反应放出的热量为39.2kJ．请填写下列空白：①下列叙述能证明该反应已经达到化学平衡状态的是（填标号，下同）______
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．容器内气体质量不再发生变化  
D．容器内气体密度不再发生变化
②从反应开始至达到化学平衡，生成SO₃平均反应速率为______；该条件下反应的平衡常数K=______（精确到小数点后两位）
③反应达到化学平衡后，以下操作将引起平衡向正反应方向移动并能提高SO₂转化率的是______
A．向容器中通入少量O₂
B．向容器中通入少量SO₂
C．使用催化剂
D．降低温度
E．向容器中通入少量氦气
④上述反应达平衡后，判断下列情况下平衡移动的方向（填“向右”、“向左”或“不移动）．
再通入1.6molSO₂、0.8molO₂、0.4molSO₃，______；再通入0.2molSO₂、0.2molSO₃，______．
（2）工业生产中产生含SO₂的废气，经石灰吸收和氧化后制成硫酸钙，硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、水泥等．已知25℃时，Ksp（CaSO₄）=7.10×10^-5．向0.100L 含CaSO₄固体的溶液中加入2.22gCaCl₂粉末充分搅拌，假设溶液的体积变化忽略不计，则溶液中CaSO₄固体的质量将______（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），Ksp（CaSO₄）将______．

Answer

（1）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平均反应速率v=，平衡常数K=；
③根据化学平衡的影响因素来回答；
④根据Qc和K之间的关系来回答；
（2）根据沉淀溶解平衡和Ksp的影响因素来回答．
【解析】
（1）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．
A．对于反应前后体积变化的反应，容器内压强不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故A正确；
B．SO2的体积分数不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故B正确；
C．反应前后气体质量守恒，容器内气体质量不再发生变化，不能说明达到平衡状态，故C错误；
D．反应前后气体质量守恒，容器内气体质量不发生变化，容器体积保持不变，所以容器内气体密度不会发生变化，故D错误．
故选AB；
②根据热化学方程式知道，当放出热量为39.2kJ时，生成三氧化硫的量为=0.4mol，则消耗二氧化硫和氧气的量分别是0.4mol和0.2mol，所以生成SO3平均反应速率为v===0.1mol/（L/min），达到化学平衡时二氧化硫、氧气、三氧化硫的量分别是：=0.8mol/L，=0.4mol/L，=0.2mol/L，所以K==≈0.16L/mol，故答案为：0.1mol/（L•min）；0.16L/mol；
③A．向容器中通入少量O2，即增大氧气的浓度，能使平衡正向移动并能提高SO2转化率，故A正确；
B．向容器中通入少量SO2，即增大二氧化硫的浓度，能使平衡正向移动但是能降低了SO2转化率，故B错误；
C．使用催化剂，不会影响化学平衡的移动，也不会改变二氧化硫的转化率，故C错误；
D．降低温度，化学平衡正向移动，并能提高SO2转化率，故D正确；
E．向容器中通入少量氦气，当恒容时，各组分的浓度不变，则平衡不移动，故E错误；
故选AD；
（4）再通入1.6molSO2、0.8molO2、0.4molSO3，和原来平衡的量一样再投料，则相当于压缩体系为原体积的一半，所以体系的压强增大，平衡正向移动，故答案为：向右；
②再通入0.2molSO2、0.2molSO3，则Qc==≈1.39L/mol＞K，所以平衡向左移动，故答案为：向左；
（2）根据沉淀溶解平衡：CaSO4（s）⇌Ca2+（aq）+SO42-（aq），当增大钙离子的浓度时，平衡向逆反应方向移动，所以硫酸钙的固体质量减小，但是Ksp（CaSO4）只受温度的影响，所以此时Ksp（CaSO4）不变，故答案为：增大；不变．