Question

工业上制取三氧化硫反应的热化学方程式为：

2SO₂(g)十O₂(g) 2SO₃(g)      △H=－198kJ·mol^-1

（1）能够说明在恒温恒容条件下，上述反应已经达到化学平衡状态的是        (填序号)。

A．每生成1mol SO₃的同时生成0．5mol O₂

B．容器中混合气体的密度不变

C．SO₂、O₂、SO₃的物质的量之比为2：1：2

D．容器中气体总压强不变

（2）400℃，1．01×10⁵Pa下，上述反应中n(SO₃)和n(O₂)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是         (填序号)。

A．点a的正反应速率比点b的大

B．点c处反应达到平衡状态

C．点d和点e处的n(O₂)相同

D．500℃，1．01×10⁵Pa下，反应达到平衡时，n(SO₃)比图中e点的值大

（3）已知该反应的K(400℃)=7200mol^-1·L。在400℃时，容积为1．0L的密闭容器中充入0．05mol SO₂(g)和0．03mol O₂(g)，反应一段时间后，有0．04mol SO₃生成。此时，该反应       (填“是”、“否”或“无法判断”)达到化学平衡状态，理由是                                                        。

Answer

（1）AD（2分）（2）AC（2分）

（3）否（2分），400℃时，浓度熵Q=1600mol－1·L，而K（400℃）=7200mol－1·L，Q＜K，反应没有达到平衡状态；（2分）

【解析】

试题分析：（1）A、每生成1mol SO3的同时生成0．5mol O2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A正确；B、容器是恒容的，无论反应是否达到平衡状态，混合物的质量始终不变，容器的体积不变，导致密度始终不变，所以不是达到平衡状态的标志，故B错误；C、SO2、O2与SO3的物质的量之比为2：1：2，这与反应的初始物质的量以及反应的转化程度有关，不能确定是否达到平衡，故C错误；D、该反应是一个反应前后气体体积改变的化学反应，当反应达到平衡状态时，各物质的量不变，导致容器中压强不随时间的变化而改变，故D正确；故选：AD；

（2）A．反应物浓度越大，反应速率越快，故a点时刻的正反应速率比b点时刻的大，故A正确；B．a、b、c三点未到达平衡状态，反应向正反应进行，故B错误；C．d、e两点处于平衡状态，温度相同，C（O2）相等，n（O2）相同，故C正确；D．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，平衡时三氧化硫的物质的量减小，故D错误；故答案为：AC；

（3）             2SO2（g）十O2（g）2SO3

起始（mol/L）         0．05           0．03            0 

反应（mol/L）         0．04           0．02            0．04

一段时间后（mol/L）0．01          0．01           0．04

400℃时，浓度熵Q==1600mol－1·L＞K（400℃）=7200mol－1·L，反应没有达到平衡。

考点：考查化学平衡常数及化学平衡状态的判断、化学平衡图象。