反應2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） 在容積爲2L的密閉容器中進行，初始時向容器裏充入4molSO2和...

問題詳情：

反應2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） 在容積爲2L的密閉容器中進行，初始時向容器裏充入4molSO2和2mol18O2，在T1和T2溫度下，SO3的物質的量與時間關係如圖所示。請回答下列問題：

（1）反應後18O原子存在於哪些物質中___（填化學式）。

（2）上述反應的溫度T1___ T2（填“＞”“＜”或“=”）。

（3）若溫度T2時，5min後反應達到平衡，SO2的轉化率爲90%，則：

①平衡時體系內所含物質總的物質的量爲___。

②平衡時SO3的濃度爲___。

③下列說法不正確的是___。

A．如在該反應體系中加入適當的催化劑，可加快化學反應速率

B．其它條件相同時，該反應在T1時生成SO3的速率比T2時的小

C．該反應到達平衡時，體系內各組分的體積分數保持不變

D．若密閉容器中混合氣體密度不變，則該反應達到化學平衡狀態

【回答】

  (1). SO2、O2、SO3    (2). ＜    (3). 4.2mol    (4). 1.8mol•L-1    (5). D

【解析】

【分析】

(1)根據該反應爲可逆反應分析判斷；

(2)根據T2建立平衡需要的時間短，反應速率快分析判斷；

(3)若溫度T2時，5min後反應達到平衡，SO2的轉化率爲90%，轉化的二氧化硫爲4mol×90%=3.6mol，結合三段式分析計算，據此分析解答①和②；③A．使用催化劑加快反應速率；B．溫度高，反應速率快；C．平衡時，各組分的含量、濃度均不變；D.根據2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 的反應特點分析判斷。

【詳解】(1)該反應爲可逆反應，含氧元素的物質均存在18O原子，則反應後18O原子存在於SO2、O2、SO3中，故*爲：SO2、O2、SO3；

(2)由圖可知，T2的時間短，反應速率快，先建立平衡，則T2大，可知T1＜T2，故*爲：＜；

(3)若溫度T2時，5min後反應達到平衡，SO2的轉化率爲90%，轉化的二氧化硫爲4mol×90%=3.6mol，則

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

開始(mol)   4        2               0

轉化(mol)   3.6      1.8             3.6

平衡(mol)   0.4      0.2             3.6

①平衡時物質的量爲0.4mol+0.2mol+3.6mol=4.2mol，故*爲：4.2mol；

②平衡時SO3的濃度爲=1.8mol•L-1，故*爲：1.8mol•L-1；

③A．使用催化劑加快反應速率，則在該反應體系中加入適當的催化劑，可加快化學反應速率，故A正確；B．溫度高，反應速率快，則其它條件相同時，該反應在T1時生成SO3的速率比T2時的小，故B正確；C．平衡時，各組分的含量、濃度均不變，則反應到達平衡時，體系內各組分的體積分數保持不變，故C正確；D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 在容積爲2L的密閉容器中進行，氣體的質量m、氣體的體積V均不變，則密度始終不變，因此密度不變不能判定是否爲平衡狀態，故D錯誤；故選D。

知識點：化學反應速率 化學平衡

題型：填空題