Question

6．一定温度下，将2mol SO₂气体和1mol O₂气体通过一密闭容器中，发生如下反应：2SO₂（g）+O₂ （g）═2SO₃（g）．请填写下列空白：若容器体积固定为2L，反应1min时测得剩余1.2mol SO₂，SO₃的浓度为0.4mol/L．
①1min内，O₂的平均反应速率为0.2 mol•L^-1•min^-1；
②若反应经2min达到平衡，平衡时SO₃的小于浓度0.8mol/L（填“大于”、“等于”或“小于”）；
③改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时SO₃的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质SO₂、O₂、SO₃的物质的量a、b、c之间应满足的关系式；a+c=2，b+c/2=1．

Answer 1

分析 ①v=$\frac{△c}{△t}$，在化学反应方程式中，速率之比等于系数之比；
②达到平衡的过程，由于刚开始反应物浓度较大，因此开始反应速率较快，后逐渐减慢；
③改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时某物质的物质的量分数与原平衡相等，则需达到等效平衡状态．

解答 解：①在1min中用SO3表示的反应速率v（SO₃）=$\frac{△c（SO3）}{△t}$=$\frac{0.4mol•L-1}{1min}$=0.4 mol•L^-1•min^-1，所以v（O₂）=0.5×0.4 mol•L^-1•min^-1=0.2 mol•L^-1•min^-1
故答案为：0.2 mol•L^-1•min^-1；
②后一分钟内速率小于前1min的反应速率，故后1min内SO₃的浓度变化量小于0.4mol•L-1，故2分钟达到平衡，平衡时SO₃的浓度小于0.8mol/L．
故答案为：小于；
③改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时SO₃的物质的量分数与原平衡相等，恒温恒容下，反应前后气体体积不相等，按化学计量数转化到左边满足n（SO₂）=2mol，n（O₂）=1mol，所以有a+c=2，b+$\frac{c}{2}$=1
故答案为：a+c=2；b+$\frac{c}{2}$=1．

点评 本题综合了化学反应速率以及平衡常数的知识，综合性比较强，难度较大．