一定温度下,向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH="-19

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一定温度下,向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO₂和0.2 mol O₂,发生反应:2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g) ΔH="-196" kJ·mol^-1。当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是   (填字母)。
a.SO₂、O₂、SO₃三者的浓度之比为2∶1∶2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO₃的物质的量不再变化
e.SO₂的生成速率和SO₃的生成速率相等
(2)①SO₂的转化率为   ;②达到平衡时反应放出的热量为       ;③此温度下该反应的平衡常数K=     。 
(3)如图表示平衡时SO₂的体积分数随压强和温度变化的曲线,则:

①温度关系:T₁   T₂(填“＞”、“＜”或“=”,下同);
②平衡常数关系:K_A   K_B,K_A   K_D。

答案

(1)b、d、e (2)①90% ②35.28 kJ ③20 250
(3)①＜ ②= ＞

解析

(1)SO₂、O₂、SO₃三者浓度比为2∶1∶2,与平衡状态无必然联系,不能作为建立平衡的标志,容器内气体压强随反应进行而变化,气体压强不变,则建立平衡;气体总质量不变,容器体积不变,混合气体密度也不变,不能作为平衡状态标志;SO₃的物质的量是随反应进行而发生变化的,当其不变时,表示反应已建立平衡;SO₂的生成速率是v(SO₂)_逆,SO₃生成速率是v(SO₃)_正,而v(SO₂)_正=v(SO₃)_正,则有v(SO₂)_逆=v(SO₂)_正,这是平衡建立的根本标志。所以可作为平衡状态标志的是b、d、e。
(2)      2SO₂(g)+O₂(g)   2SO₃(g)
起始(mol)  0.4  0.2             0
变化(mol)  x   x/2             x
平衡(mol)  0.4-x   0.2-x/2       x
T、V恒定,气体的压强之比等于物质的量之比=,解得x=0.36,故SO₂转化率为:×100%=90%。放出热量为: kJ·mol^-1×0.4 mol×90%="35.28" kJ,K==="20" 250。
(3)该反应是放热反应,温度升高平衡左移,SO₂体积分数增大,所以T₂＞T₁,平衡常数只与温度有关,温度不变,K值不变,则K_A=K_B,升温,平衡左移,K值减小,K_A＞K_D。