Question

硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）催化剂△ 2SO3（g）△H＜0某温度下，SO2的平衡转化率

硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）催化剂△ 2SO3（g）△H＜0某温度下，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图所示．根据图示回答下列问题：（1）将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa．该反应的平衡常数等于______．（不需要写表达式）（2）平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）______K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．（3）此反应在恒温密闭的装置中进行的，能充分说明此反应已达到平衡的标志是：______（填字母）A．接触室中气体的平均相对分子质量不再改变B．接触室中SO2、O2、SO3的浓度相同C．接触室中SO2、SO3的物质的量之比为2：1：2D．接触室中压强不随时间变化而变化．

Answer 1

（1）反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa，由图可知，SO₂的平衡转化率α=0.80，参加反应的二氧化硫为2mol×80%=1.6mol，则：
              2SO₂（g）+O₂（g）

催化剂

△

 2SO₃（g）
开始（mol）：2        1            0
变化（mol）：1.6    0.8           1.6
平衡（mol）：0.4    0.2           1.6
所以平衡时浓度：c（SO₂）=0.04mol/L，c（O₂）=0.02mol/L，c（SO₃）=0.16mol/L，故平衡常数k=

0.162

0.042×0.02

=800，故答案为：800；
（2）平衡状态由A变到B时，改变的是压强，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，故平衡常数K（A）=K（B），故答案为：=；
（3）A．气体的总质量不变，随反应进行，气体的物质的量减小，平均相对分子质量增大，平均相对分子质量不变，说明到达平衡状态，故A正确；
B．平衡时接触室中SO₂、O₂的浓度一定不相同，开始物质的量为2：1，按2：1反应，平衡时二者的物质的量之比为2：1，浓度之比为2：1，故B错误；
C．平衡时接触室中SO₂、O₂、SO₃物质的量之比可能为2：1：2，可能不是2：1：2，与二氧化硫的转化率有关，故C错误；
D．随反应进行，气体的物质的量减小，接触室中压强减小，压强不随时间变化而变化，说明到达平衡状态，故D正确．
故答案为：AD．