Question

在20L恒容的密闭容器中，加入3molSO₃（g）和1mol氧气，在某温度下使其反应，反应至4min时，氧气的浓度为0.06mol/L，当反应到8min时，反应到达平衡．
（1）0min-4min内生成O₂的平均速率v（O₂）=______mol/（L?min）
（2）整个过程中，各物质的浓度与时间关系如图所示，则该温度下的平衡常数
K=______
（3）若起始时按下表数据投料，相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度大于0.05mol/L的是______，此时的平衡常数与（2）小题比较______（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）物质的浓度不再改变标志该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是______（填序号）
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均分子量不再改变
④V_正（SO₃）=2V_逆（O₂）
⑤n（SO₃）：n（O₂）：n（SO₂）=2：1：2．

Answer 1

（1）根据反应速率之比等于化学计量数之比，则有v（O₂）=2v（SO₃）=2×

△c(SO3)

△T

=2×

0.15mol/L-0.10mol/L

4min

=0.025mol?L^-1?min^-1，故答案为：0.025mol?L^-1?min^-1；
（2）k=

c(O2)×c2(SO2)

c2(SO3)

=

0.1mol/L×(0.1mol/L)2

(0.05mol/L)2

=0.4mol?L^-1，故答案为：0.4mol?L^-1；
（3）A、因反应为可逆反应，2molSO₂不可能完全转化为SO₃，所以相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度小于0.05mol/L；
B、相当于在原来的基础上加入1.5mollSO₂，抑制平衡向这反应方向移动，所以相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度大于0.05mol/L；
C、只存在反应物，平等向生成SO₂的方向进行，达到平衡时，三氧化硫浓度小于0.05mol/L；
D、6molSO₂和5molO₂相当于6molSO₃和2molO₂，相当于在原来的基础上缩小体积，平衡向生成SO₃的方向移动，则达到平衡时，三氧化硫浓度大于0.05mol/L；
因反应在相同温度下进行，则平衡常数相同，
故答案为：BD，等于；
（4）①因反应前后气体的计量数之和不相等，则体系内压强不再改变说明达到平衡状态；
②，因容器的体积不变，气体的总质量不变，则无论是否达到平衡状态，容器内气体的密度都不改变，不能用来判断是否达到平衡状态；
③反应前后气体的质量不变，如达到平衡状态，则混合气体的平均分子量不再改变，说明达到平衡状态；
④达到平衡时，正逆反应速率相等，V_正（SO₃）=2V_逆（O₂），说明达到平衡状态；
⑤因初始物质的物质的量没有明确，则n（SO₃）：n（O₂）：n（SO₂）=2：1：2，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，
故答案为：①③④．