Question

在20L恒容的密閉容器中，加入3molSO₃（g）和1mol氧氣，在某溫度下使其反應(yīng)，反應(yīng)至4min時(shí)，氧氣的濃度為0.06mol/L，當(dāng)反應(yīng)到8min時(shí)，反應(yīng)到達(dá)平衡．
（1）0min-4min內(nèi)生成O₂的平均速率v（O₂）=______mol/
（2）整個(gè)過(guò)程中，各物質(zhì)的濃度與時(shí)間關(guān)系如圖所示，則該溫度下的平衡常數(shù)
K=______
（3）若起始時(shí)按下表數(shù)據(jù)投料，相同溫度下達(dá)到平衡時(shí)，三氧化硫濃度大于0.05mol/L的是______，此時(shí)的平衡常數(shù)與（2）小題比較______（填“大于”、“小于”或“等于”）

	A	B	C	D
SO3	1mol	3mol	3mol	0mol
SO2	2mol	1.5mol	0mol	6mol
O2	2mol	1mol	0mol	5mol

（4）物質(zhì)的濃度不再改變標(biāo)志該反應(yīng)已達(dá)平衡，下列還可以說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡的是______（填序號(hào)）
①體系內(nèi)壓強(qiáng)不再改變
②容器內(nèi)氣體的密度不再改變
③混合氣體的平均分子量不再改變
④V_正（SO₃）=2V_逆（O₂）
⑤n（SO₃）：n（O₂）：n（SO₂）=2：1：2．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)v=結(jié)合反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)k=計(jì)算平衡常數(shù)；
（3）從等效平衡和平衡移動(dòng)的方向判斷；
（4）達(dá)到平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、物質(zhì)的量和百分含量不變．
解答：解：（1）根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則有v（O₂）=2v（SO₃）=2×==0.025mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.025mol?L^-1?min^-1；
（2）k===0.4mol?L^-1，故答案為：0.4mol?L^-1；
（3）A、因反應(yīng)為可逆反應(yīng)，2molSO₂不可能完全轉(zhuǎn)化為SO₃，所以相同溫度下達(dá)到平衡時(shí)，三氧化硫濃度小于0.05mol/L；
B、相當(dāng)于在原來(lái)的基礎(chǔ)上加入1.5mollSO₂，抑制平衡向這反應(yīng)方向移動(dòng)，所以相同溫度下達(dá)到平衡時(shí)，三氧化硫濃度大于0.05mol/L；
C、只存在反應(yīng)物，平等向生成SO₂的方向進(jìn)行，達(dá)到平衡時(shí)，三氧化硫濃度小于0.05mol/L；
D、6molSO₂和5molO₂相當(dāng)于6molSO₃和2molO₂，相當(dāng)于在原來(lái)的基礎(chǔ)上縮小體積，平衡向生成SO₃的方向移動(dòng)，則達(dá)到平衡時(shí)，三氧化硫濃度大于0.05mol/L；
因反應(yīng)在相同溫度下進(jìn)行，則平衡常數(shù)相同，
故答案為：BD，等于；
（4）①因反應(yīng)前后氣體的計(jì)量數(shù)之和不相等，則體系內(nèi)壓強(qiáng)不再改變說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)；
②，因容器的體積不變，氣體的總質(zhì)量不變，則無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)氣體的密度都不改變，不能用來(lái)判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)；
③反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，如達(dá)到平衡狀態(tài)，則混合氣體的平均分子量不再改變，說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)；
④達(dá)到平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，V_正（SO₃）=2V_逆（O₂），說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)；
⑤因初始物質(zhì)的物質(zhì)的量沒(méi)有明確，則n（SO₃）：n（O₂）：n（SO₂）=2：1：2，不能作為判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)，
故答案為：①③④．
點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡，題目較為綜合，難度較大，注意（3）題為易錯(cuò)點(diǎn)，從等效平衡和平衡移動(dòng)的方向判斷．