Question

(8分) 已知600℃时，在2L密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合发生反应：2SO₂(g)＋O₂(g)

2SO₃(g) △H= -197 kJ·mol^－1反应过程中SO₂、O₂、SO₃物质的量变化如图所示。

（1）反应开始到20min时，用SO₃表示的反应平均速率为              。

（2）10min、15min、20min曲线均出现拐点，10min时曲线变化的原因可能是         （填选项标号）；20min时，曲线发生变化是因为         （填选项标号）。

A．升高温度    

B．降低压强    

C．加入氧气   

D．加入SO₃       

E.加入催化剂

（3）下列描述能说明该反应达到平衡状态的是    。

A．混合气体的总质量不随时间的变化而变化

B．SO₂的转化率达到最大，且保持不变

C．化学反应速率v(O₂)=v (SO₃)

D．保持温度和容积不变，混合气体的总压强不随时间的变化而变化

Answer

（共8分）（1） 0.001 mol·L-1·min-1（2分）（2） A、E（2分） C（2分）（3） B、D（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据图示可知，从反应开始到20min时，SO3的物质的量改变了0.04mol，则用SO3表示的反应平均速率为V(SO3)= 0.04mol÷2L÷20min=0.001 mol·L-1·min-1；（2）10min、15min、20min曲线均出现拐点，10min时曲线变化的趋势可知反应速率大大加快，原因可能是升高温度或加入催化剂，选项是AE；在20min时，平衡正向移动，在这一瞬间，SO2、SO3的浓度不变，而O3的浓度增大，所以曲线发生变化是因为加入氧气，由于该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，选项是C．（3）A.由于该反应所有物质都是气体，所以任何时刻都存在气体的质量不变，故不能作为判断平衡的标志，错误；B.如果反应未达到平衡，反应物就会转化为生成物，SO2的转化率就会发生改变，所以如果SO2的转化率不变，则反应处于平衡状态，正确；C．根据反应方程式可知氧气与SO3的系数不同，表示化学反应处于平衡状态是指用同一物质表示的化学反应，正反应速率和逆反应速率相等，因此不能用化学反应速率v(O2)=v (SO3)来判断反应是否处于平衡状态，错误；D．保持温度和容积不变，由于该反应是反映前后气体体积不等的反应，若未达到平衡，则气体的物质的量就会发生变化，混合气体的总压强就变化，性质气体的压强不随时间的变化而变化，说明气体的物质的量不变，反应处于平衡状态，正确。

考点：考查化学平衡状态的判断、影响化学反应速率和化学平衡移动的因素、化学反应速率的计算的知识。