将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气（忽略CO2）放入一定体积的密闭容器中，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2催化剂加热2SO3（正反应放热），反应达到平衡后，此时将容器中的混合

Question

将一定量的SO₂和含0.7mol氧气的空气（忽略CO₂）放入一定体积的密闭容器中，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO₂+O₂ 

催化剂

加热

 2SO₃（正反应放热），反应达到平衡后，此时将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O₂，气体的体积又减少了5.6L（以上气体体积均为标准状况下的体积）．
（1）求该反应达到平衡时SO₂的转化率______（用百分数表示）．
（2）判断该反应达到平衡状态的标志是______．（填字母）
a．SO₂和SO₃浓度相等
b．SO₂百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变
d．SO₃的生成速率与SO₂的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变
（3）欲提高SO₂的转化率，下列措施可行的是______．（填字母）
a．向装置中再充入N₂             b．向装置中再充入O₂
c．改变反应的催化剂             d．升高温度
（4）若保持容积不变，当达到平衡时充入氩气，平衡将______（填“正向”“逆向”或“不移动”）．
（5）若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将______（填“正向”“逆向”或“不”）移动． 达到新平衡后，容器内温度______（填“大于”“小于”或“等于”）原来的2倍．

Answer 1

（1）混合气体通过过量NaOH溶液时，减少的气体是二氧化硫和三氧化硫，所以三氧化硫和未参加反应的二氧化硫的体积是21.28L，剩余氧气的体积是5.6L，则参加反应的氧气的体积=0.7mol×22.4L/mol-5.6L=10.08L，根据二氧化硫、三氧化硫和氧气的关系式知，参加氧化还原反应的二氧化硫的体积=10.08L×2=20.16L，生成三氧化硫的体积=10.08L×2=20.16L，则未参加氧化还原反应的二氧化硫的体积=21.28L-20.16L=1.12L，原来二氧化硫的体积=20.16L+1.12L=21.28L，所以二氧化硫的转化率=(20.16L)/(21.28L)×100%=94.7%，故答案为：94.7%．
（2）a．可逆反应到达平衡时SO₂和SO₃浓度不一定相等，与二氧化硫的起始浓度以及转化率有关，故错误；        
b．可逆反应达到平衡状态时，各物质的百分含量不变，SO₂百分含量保持不变，说明到达平衡状态，故正确；
c．随反应进行气体的物质的量减小，恒温恒容下，容器内气体压强减小，当容器中气体的压强不变，说明到达平衡状态，故正确；
d．SO₃的生成速率与SO₂的消耗速率都表示正反应速率，反应始终二者都按1：1进行，不能说明到达平衡状态，故错误；
e．混合气体的质量不变，容器的体积不变，所以密度始终不变，不能说明到达平衡状态，故错误；
故选bc；   
（3）a．向装置中再充入N₂，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，所以不能提高转化率，故错误；        
b．向装置中再充入O₂，氧气浓度增大，平衡向正反应方向移动，提高了二氧化硫的转化率，故正确；
c．改变反应的催化剂只改变反应速率，不改变平衡，所以不能提高二氧化硫的转化率，故错误；        
d．升高温度，平衡向逆反应方向移动，降低了二氧化硫的转化率，故错误；
故选b；  
（4）若保持容积不变，当达到平衡时充入氩气，平衡不移动；
故答案为：不移动；
（5）若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，反应是放热反应，所以平衡逆向进行，逆向是吸热反应，达到新平衡后，容器内温度小于原来的2倍；
故答案为：逆向，小于；