Question

【題目】工業(yè)制硫酸的關鍵反應是二氧化硫催化氧化為三氧化硫，其反應方程式2SO2g)+O2(g)2SO3(g)。回答下列有關問題：

（1）如果此反應用氧氣表示的化學反應速率是v(O2)=0.05mol/(L·s),則用二氧化硫表示的v(SO2)=______________.

（2）其它條件不變，若升高溫度，此反應會向逆反應方向移動，則正反應速率______________，逆反應速率______________（填增大或減小），正反應是______________反應（填吸熱或放熱）。

（3）其它條件不變，增大氧氣的濃度，會使SO2的轉化率______________。

（4）下列條件能夠判斷此反應已經達到化學平衡狀態(tài)的是______________

A.單位時間內消耗1molSO2的同時生成1molSO3

B.恒溫恒容條件下體系的總壓強不在隨時間的變化而變化

C.恒溫恒容條件下混合氣體的密度不再隨時間的變化而變化

D.2v(O2)正= v(SO2)逆時

Answer 1

【答案】0.1mol/(L·s) 增大 增大 放熱 增大 BD

【解析】

(1)如果此反應用氧氣表示的化學反應速率是v(O2)=0.05mol/(L·s)，根據同一反應中，各物質的反應速率之比等于方程式中各物質的化學計量數之比，所以用二氧化硫表示的v(SO2)= 0.1mol/(L·s)；

(2)升高溫度，正反應速率還是逆反應速率都會增大，只不過增大的程度不同，因升高溫度此反應會向逆反應方向移動，所以逆反應為吸熱反應，則該反應的正反應是放熱反應；

(3)其它條件不變，增大氧氣的濃度，使得平衡向右移動，SO2的轉化率會增大；

(4)A.單位時間內消耗1mol SO2的同時生成1mol SO3，均表示的是正反應速率，無法判斷此反應已經達到化學平衡狀態(tài)，A不符合題意；

B.該反應是一個氣體系數減小的反應，根據PV=nRT可知，恒溫恒容條件下，體系的總壓強不再隨時間的變化而變化說明此反應已經達到化學平衡狀態(tài)，B符合題意；

C.該反應無論是反應物還是生成物均為氣體物質，混合氣體的總質量不變，恒容條件下混合氣體的密度保持恒定，所以混合氣體的密度不再隨時間的變化而變化無法判斷此反應是否已經達到化學平衡狀態(tài)，C不符合題意；

D.2v(O2)正=v(SO2)逆，說明反應的正逆反應速率相等，說明此反應已經達到化學平衡狀態(tài)，D符合題意；

答案選BD。