Question

【题目】将一定量的SO2和含1molO2的空气（不考虑其他酸性气体）充入2L的恒容密闭容器中，某温度时，在催化剂作用下发生反应：2SO2(g)+O2 (g) 2SO3 (g) △H<0。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体减少了1.8 mol。再将剩余气体通过某溶液吸收O2，气体又减少了0.2 mol。请回答下列问题：

(1)判断该反应达到平衡状态的标志是________（填字母）。

a．容器中混合气体的密度保持不变 b．SO2体积分数保持不变

c．容器中气体的压强不变 d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等

(2)欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是_______（填字母）。

a．向容器中再充人N2 b．向容器中再充入O2

c．改变反应的催化剂 d．降低温度

(3)升高温度，上述反应的平衡常数K______（填“增大”“减小”或“不变”，下同），化学反应速率______。

(4)该温度下，反应2SO2 (g) +O2 (g) 2SO3(g)的平衡常数K=___________。

Answer 1

【答案】 bc bd 减小 增大 640(或640 L/mol)

【解析】(1)a．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，容器中混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，a错误；b．SO2体积分数保持不变说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，b正确；c．正反应体积减小，因此容器中气体的压强不变说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，c正确；d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率均是正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，d错误，答案选bc；(2)a．向容器中再充人N2，压强增大，但反应物浓度不变，平衡不移动，a错误；b．向容器中再充入O2，氧气浓度增大，平衡向正反应方向进行，SO2转化率增大，b正确；c．改变反应的催化剂不能改变平衡状态，转化率不变，c错误；d．正反应放热，降低温度平衡向正反应方向进行，SO2转化率升高，d正确，答案选bd；(3)正反应放热，升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向进行，上述反应的平衡常数K减小。(4)反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体减少了1.8 mol，即平衡时SO2和三氧化硫物质的量之和是1.8mol。再将剩余气体通过某溶液吸收O2，气体又减少了0.2 mol，即平衡时氧气是0.2mol，所以消耗氧气是1mol－0.2mol=0.8mo，生成三氧化硫是1.6mol，所以平衡时SO2是1.8mol-1.6mol＝0.2mol，因此该温度下平衡时SO2、O2、SO3的浓度分别是（mol/L）0.1、0.1、0.8，则平衡常数K＝。