Question

在起始容积均为a L的甲、乙两容器中，各装入4 mol SO₂和2 mol O₂的混合气体，发生反应：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）；ΔH＜0在相同温度下，使其均达到平衡状态。甲是恒压容器，乙是恒容容器。甲容器经50 s达到平衡状态时，测得其混合气体的物质的量为4.2 mol。请回答：

（1）①在50 s内，甲容器中O₂的化学反应速率为_____________，甲容器达到平衡时SO₂的转化率是_____________。

②乙容器达到平衡时所需时间_____________50 s（填“大于”“小于”或“等于”）。

（2）达到平衡状态后，要使甲、乙两容器中SO₂物质的量相等，可采取的措施是_____________（填字母）。

A.保持温度不变，适当扩大甲容器的容积

B.保持容积不变，使乙容器升温

C.保持容积和温度不变，向乙容器中加入适量SO₃（g）

D.保持容积和温度不变，向甲容器中加入适量SO₃（g）

Answer 1

（1）mol·（L·s）^-1  90%  大于  （2）AD

解析：本题考查了等效化学平衡以及影响化学平衡的因素。

由反应前后气体的物质的量的差量知：O₂的消耗量为6 mol-4.2 mol=1.8 mol，故

（1）V（O₂）=1.8 mol/（a L·50 s）=1.8/50a（mol·L^-1·s^-1）

SO₂的转化量为O₂的两倍即3.6 mol，故其转化率为90%。

由于甲是恒压容器，平衡时其容积减小，相当于在乙容器的基础上加压，故其反应速率大于乙容器，乙容器达平衡所需时间大于甲容器。

（2）达到平衡状态后，要使甲、乙两容器中SO₂物质的量相等，应使甲容器平衡左移或乙容器平衡右移，可采取的措施为A、D。