Question

17．在2L密闭容器内，800℃时反应2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）体系中，n（SO₂）随时间的变化如下表：

时间（s）	0	1	2	3	4	5
n（SO2）（mol）	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）上述反应是（填“是”或“不是”）可逆反应，在第 5s时，SO₂的转化率为65%；
（2）如图所示，表示SO₃变化曲线的是b，用O₂表示从0s～2s内该反应的平均速率：v=0.0015mol/（L•s）；
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是bc．
a．v（SO₃）=2v（O₂）　　
b．混合气体中SO₂的体积分数保持不变
c．v_逆（SO₂）=2v_正（O₂）  
d．容器内密度保持不变
（4）若上述条件下该反应的△H=-190kJ•mo1^-1，若要得到380kJ热量，则加入各物质的物质的量可能是BD．
A．4mo1SO₂和2mol O₂　　　　　   
B．6mol SO₂和6mo1O₂
C．4mol SO₂和4mo1O₂　　　       
D．6mo1SO₂和4mo1O₂．

Answer 1

分析 （1）从图象分析，随反应时间的延长，各物质的浓度不再不变，且反应物没有完全反应，二氧化硫在5s时浓度不变说明达到平衡状态，转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
（2）根据二氧化硫物质的量的变化知，该反应向正反应方向移动，则三氧化硫的物质的量在不断增大，且同一时间段内，二氧化硫减少的物质的量等于三氧化硫增加的物质的量；根据△v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算二氧化硫的反应速率，再结合同一化学反应同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算氧气的反应速率；
（3）反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同，各成分含量保持不变，反应过程中“变量不变”是分析的依据；
（4）2molSO₂完全反应放出190kJ的热量，则要得到380kJ热量，则4molSO₂完全反应，注意可逆反应的特点分析．

解答 解：（1）从图象分析，随反应时间的延长，各物质的浓度不再不变，且反应物没有完全反应，所以反应为可逆反应，二氧化硫在5s时浓度不变说明达到平衡状态，转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{0.02mol-0.007mol}{0.02mol}$×100%=65%，
故答案为：是；65%；
（2）根据二氧化硫物质的量的变化知，该反应向正反应方向移动，则三氧化硫的物质的量在不断增大，且同一时间段内，二氧化硫减少的物质的量等于三氧化硫增加的物质的量，所以表示SO₃的变化的曲线是b，
0～2s内v（SO₂）=$\frac{\frac{0.02mol-0，008mol}{2L}}{2s}$=0.0030mol/（L．min），同一化学反应同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以氧气的反应速率V（O₂）=$\frac{1}{2}$v（SO₂）=0.0015mol/（L•s），
故答案为：b；0.0015mol/（L•s）；
（3）a．v（SO₃）=2v（O₂），只是表示了正反应速率之比，无法判断正逆反应速率是否相等，故a错误；
b．反应前后气体体积不同，压强不变说明正逆反应速率相等，各组分浓度不变，故b正确；
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂）时，说明一氧化氮正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故c正确；
d．恒容容器，反应物生成物都是气体质量不变，所以密度不变不一定平衡，故d错误；
故选：bc；
（4）2molSO₂完全反应放出190kJ的热量，则要得到380kJ热量，则4molSO₂完全反应，因反应为可逆反应，不能完全转化，则同时满足n（SO₂）＞4，n（O₂）＞2即可，显然只有BD符合，
故答案为：BD．

点评 本题考查较综合，涉及化学反应速率计算、化学平衡状态判定、反应速率影响因素、化学平衡计算及能量转化，综合性较强，题目难度中等，注重高考高频考点的考查，侧重分析能力、计算能力的夯实．