Question

工業(yè)上制取三氧化硫反應的熱化學方程式為：2SO₂（g）十O₂（g）?2SO₃（g）△H=-198kJ?mol^-1
（1）能夠說明在恒溫恒容條件下，上述反應已經達到化學平衡狀態(tài)的是______（填序號）．
A．每生成1molSO₃的同時生成0.5molO₂
B．容器中混合氣體的密度不變
C．SO₂、O₂、SO₃的物質的量之比為2：1：2
D．容器中氣體總壓強不變
（2）400℃，1.01×10⁵Pa下，上述反應中n（SO₃）和n（O₂）隨時間變化的關系如圖所示．下列敘述正確的是______（填序號）．
A．點a的正反應速率比點b的大
B．點c處反應達到平衡狀態(tài)
C．點d和點e處的n（O₂）相同
D．500℃，1.01×10⁵Pa下，反應達到平衡時，n（SO₃）比圖中e點的值大
（3）已知該反應的K（400℃）=7200mol^-1?L．在400℃時，容積為1.0L的密閉容器中充入0.05molSO₂（g）和0.03molO₂（g），反應一段時間后，有0.04molSO₃生成．此時，該反應______（填“是”、“否”或“無法判斷”）達到化學平衡狀態(tài)，理由是______．

Answer 1

（1）A、每生成1molSO₃的同時生成0.5molO₂，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故A正確；
B、容器是恒容的，無論反應是否達到平衡狀態(tài)，混合物的質量始終不變，容器的體積不變，導致密度始終不變，所以不是達到平衡狀態(tài)的標志，故B錯誤；
C、SO₂、O₂與SO₃的物質的量之比為2：1：2，這與反應的初始物質的量以及反應的轉化程度有關，不能確定是否達到平衡，故C錯誤；
D、該反應是一個反應前后氣體體積改變的化學反應，當反應達到平衡狀態(tài)時，各物質的量不變，導致容器中壓強不隨時間的變化而改變，故D正確；
故選：AD；
（2）A．反應物濃度越大，反應速率越快，故a點時刻的正反應速率比b點時刻的大，故A正確；
B．a、b、c三點未到達平衡狀態(tài)，反應向正反應進行，故B錯誤；
C．d、e兩點處于平衡狀態(tài)，溫度相同，C（O₂）相等，n（O₂）相同，故C正確；
D．該反應正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應移動，平衡時三氧化硫的物質的量減小，故D錯誤；
故答案為：AC；
（3）2SO₂（g）十O₂（g）?2SO₃
起始（mol/L） 0.050.03 0
反應（mol/L） 0.040.020.04
一段時間后（mol/L）0.01 0.01 0.04
400℃時，濃度熵Q=

0.042

0.012×0.01

=1600＞K（400℃）=7200，反應沒有達到平衡，故答案：否，400℃時，濃度熵Q=1600，而K（400℃）=7200，Q＜K，反應沒有達到平衡狀態(tài)；