Question

t℃时，将2molSO₂和1molO₂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)；ΔH=-196.6kJ/mol。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)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___________；反应放出的热量为_____kJ。

(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O₂B．向容器中通入少量SO₂C．使用催化剂D．降低温度E．向容器中通入少量氦气(已知氦气和SO₂、O₂、SO₃都不发生反应)

Answer

AB 0.1mol·L-1·min-1 39.32 AD

【解析】

(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)根据平均反应速率v=计算出反应速率；根据反应消耗的氧气的物质的量计算出放出的热量；

(3)根据化学平衡的影响因素来回答。

(1)A．容器内压强不再发生变化，该反应两边气体体积不相等，反应过程中压强是变量，压强不变，该反应达到了平衡状态，故A正确；

B．SO2的体积分数不再发生变化，表明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故B正确；

C．容器内气体质量不再发生变化，反应两边都是气体，气体的质量始终不变，所以质量不能作为判断平衡状态的依据，故C错误；

D．容器内气体密度不再发生变化，容器容积不变，气体的总质量不变，所以气体的密度始终不变，因此密度不能作为判断平衡状态的依据，故D错误；

答案选AB；

(2)由还剩余0.8 mol氧气可知：反应消耗0.4mol SO2和0.2mol O2，生成0.4mol SO3，三氧化硫的反应速率为：v(SO3)===0.1mol•L-1•min-1；

(3)A．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符合题意；

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降低了SO2转化率，故B不符合题意；

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不符合题意；

D．降低温度，化学平衡正向移动，并能提高SO2转化率，故D符合题意；

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不符合题意；

答案选AD。