密闭容器中2mol so2和1mol o2催化反应后分子总数为2NA
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(1)2so2(g)+o2(g)?2so3(g);△h=-196.6kj/mol.反应是反应前后气体体积减小的放热反应;
a.反应前后气体体积变化的反应,容器内压强不再发生变化说明反应达到平衡,故a正确;
b.so2的体积分数不再发生变化,说明反应达到平衡,故b正确;
c.反应是在密闭容器中达到的气态平衡,气体质量守恒,容器内气体质量不再发生变化,不能证明反应达到平衡,故c错误;
d.密闭容器中气体质量守恒,体积不变,变化过程中,气体密度不发生变化,容器内气体密度不再发生变化不能证明反应达到平衡,故d错误;
故答案为:ab;
(2)将2mol
so2和1mol
o2通入体积为2l的恒温恒容密闭容器2min时反应达到化学平衡,此时测得反应物o2
还剩余0.8mol
发生如下反应:2so2(g)+o2(g)?2so3(g);
起始量(mol)
2
1
0
变化量(mol)
0.4
0.2
0.4
平衡量(mol) 1.6
0.8
0.4
反应开始至达到化学平衡,生成so3平均反应速率=
0.4mol
2l
2min
=0.1mol/l?min;
平衡时混合气体中so3的物质的量分数=
0.4mol
1.6mol+0.8mol+0.4mol
×100%=14.3%;
故答案为:0.1mol.l-1.min-1,14.3%;
(3)2so2(g)+o2(g)?2so3(g),反应是气体体积减小的放热反应,平衡向正反应方向移动并能提高so2转化率,
a.向容器中通入少量o2
会提高二氧化硫转化率,平衡正向进行,故a符合;
b.向容器中通入少量so2,平衡正向进行,但二氧化硫转化率减小,故b不符合;
c.使用催化剂不能使平衡发生移动,转化率不变,故c不符合;
d.反应是放热反应,降低温度平衡正向进行,二氧化硫转化率增大,故d符合;
e.向容器中通入少量氦气(已知氦气和so2、o2、so3都不发生反应),恒温恒容容器中加入惰气,总压增大分压不变,平衡不动,故e不符合;
故答案为:a d;
(4)继续向上述容器中通入1.6molso2、0.8molo2、0.4molso3,相当于加入了相同的平衡体系,容器中压强增大,平衡正向进行,混合气体的平均相对分子质量=气体的平均摩尔质量=
m
n
,气体质量守恒,平衡正向进行,气体物质的量减小,混合气体的平均相对分子质量增大;
故答案为:向右,增大;
(5)t℃时,若将物质的量之比n(so2):n(o2)=1:1的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中,设二氧化硫和氧气物质的量为1mol,反应达到化学平衡时,混合气体体积减少了20%,则反应的氧气体积为2×20%=40%,则反应的二氧化硫为80%,即转化率为80%;
故答案为:80%;
a.反应前后气体体积变化的反应,容器内压强不再发生变化说明反应达到平衡,故a正确;
b.so2的体积分数不再发生变化,说明反应达到平衡,故b正确;
c.反应是在密闭容器中达到的气态平衡,气体质量守恒,容器内气体质量不再发生变化,不能证明反应达到平衡,故c错误;
d.密闭容器中气体质量守恒,体积不变,变化过程中,气体密度不发生变化,容器内气体密度不再发生变化不能证明反应达到平衡,故d错误;
故答案为:ab;
(2)将2mol
so2和1mol
o2通入体积为2l的恒温恒容密闭容器2min时反应达到化学平衡,此时测得反应物o2
还剩余0.8mol
发生如下反应:2so2(g)+o2(g)?2so3(g);
起始量(mol)
2
1
0
变化量(mol)
0.4
0.2
0.4
平衡量(mol) 1.6
0.8
0.4
反应开始至达到化学平衡,生成so3平均反应速率=
0.4mol
2l
2min
=0.1mol/l?min;
平衡时混合气体中so3的物质的量分数=
0.4mol
1.6mol+0.8mol+0.4mol
×100%=14.3%;
故答案为:0.1mol.l-1.min-1,14.3%;
(3)2so2(g)+o2(g)?2so3(g),反应是气体体积减小的放热反应,平衡向正反应方向移动并能提高so2转化率,
a.向容器中通入少量o2
会提高二氧化硫转化率,平衡正向进行,故a符合;
b.向容器中通入少量so2,平衡正向进行,但二氧化硫转化率减小,故b不符合;
c.使用催化剂不能使平衡发生移动,转化率不变,故c不符合;
d.反应是放热反应,降低温度平衡正向进行,二氧化硫转化率增大,故d符合;
e.向容器中通入少量氦气(已知氦气和so2、o2、so3都不发生反应),恒温恒容容器中加入惰气,总压增大分压不变,平衡不动,故e不符合;
故答案为:a d;
(4)继续向上述容器中通入1.6molso2、0.8molo2、0.4molso3,相当于加入了相同的平衡体系,容器中压强增大,平衡正向进行,混合气体的平均相对分子质量=气体的平均摩尔质量=
m
n
,气体质量守恒,平衡正向进行,气体物质的量减小,混合气体的平均相对分子质量增大;
故答案为:向右,增大;
(5)t℃时,若将物质的量之比n(so2):n(o2)=1:1的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中,设二氧化硫和氧气物质的量为1mol,反应达到化学平衡时,混合气体体积减少了20%,则反应的氧气体积为2×20%=40%,则反应的二氧化硫为80%,即转化率为80%;
故答案为:80%;
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