Question

I．（1）在一密閉的2L的容器里充入8mol SO₂和4mol ¹⁸O₂，在一定條件下開始反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g），2min末測得容器中有7.2mol SO₂。試回答：
① 反應(yīng)后¹⁸O原子存在于哪些物質(zhì)中　　　　　　　　　　　　　　　　　；
② 2min末SO₃的濃度________________________；
③ 用O₂的濃度變化表示該時間段內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率_______________________。
II．某化學(xué)反應(yīng)2A (g)B(g)+D(g)在3種不同條件下進(jìn)行，B和D的起始濃度為0，反應(yīng)物A的濃度（mol/L）隨反應(yīng)時間（min）的變化情況如下表：

實(shí)驗(yàn)序號	時間 濃度 溫度	0	10	20	30	40	50	60
1	800℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800℃	c2	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
3	820℃	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

 
根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：
(1) 實(shí)驗(yàn)1達(dá)到平衡的時間是__________min，c₂_____1.0 min·L^-1(填“＜”“＞”或“＝”)。
(2)實(shí)驗(yàn)3比實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率_________(填“快”或“慢”)，原因是___________________________________________________________________________。
(3) 如果2A (g)B(g)+D(g)是一個吸熱反應(yīng)，那么實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)1相比，在相同體積時___________吸收的熱量多，理由是___________________________________________。

Answer 1

（12分）I．（1）①SO₂、O₂、SO₃（2分）    ②0.4mol/L（1分）  ③0.1mol/(L?min)（2分）
II．（1）40（1分）   >（1分） 
（2）快（1分）     實(shí)驗(yàn)3比實(shí)驗(yàn)1的溫度高，反應(yīng)速率快（2分）
（3）實(shí)驗(yàn)3中A的轉(zhuǎn)化率大些（分解的A多些），正反應(yīng)吸收熱量多。（2分）

解析試題分析：I．（1）①首先，反應(yīng)正向進(jìn)行，生成的三氧化硫分子中含有¹⁸O；其次，可逆反應(yīng)不僅能正向進(jìn)行，也能逆向進(jìn)行，三氧化硫分解產(chǎn)生的二氧化硫和氧氣中也一定含有¹⁸O；因此，反應(yīng)后中SO₂、O₂、SO₃都含有¹⁸O；②依題意，可用三行數(shù)據(jù)法計算，即：
2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）
各組分的起始濃度/ mol?L^－1       4         2           0
各組分的變化濃度/ mol?L^－1      0.4        0.2          0.4
各組分2min末濃度/ mol?L^－1     3.6        1.8          0.4
則2min末SO₃的濃度為0.4mol/L；
③v(O₂)=== 0.1 mol·L^－1·min^－1；
II．（1）隨著反應(yīng)的正向進(jìn)行，反應(yīng)物A的濃度逐漸減小，當(dāng)A的濃度保持不變時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，讀表中信息可得，實(shí)驗(yàn)1中達(dá)到平衡的時間是40min；（2）實(shí)驗(yàn)1、2的溫度相同，則平衡常數(shù)相同，先用三行數(shù)據(jù)法求實(shí)驗(yàn)1的平衡常數(shù)，則：
2A (g)   B(g)  +  D(g)
各組分的起始濃度/ mol?L^－1     1.0           0        0
各組分的變化濃度/ mol?L^－1     0.50         0.25      0.25
各組分的平衡濃度/ mol?L^－1     0.50         0.25      0.25
則實(shí)驗(yàn)1的平衡常數(shù)K===0.25；
再求實(shí)驗(yàn)2中A的起始濃度，則：
2A (g)   B(g)  +  D(g)
各組分的起始濃度/ mol?L^{－1     c}₂           0        0
各組分的變化濃度/ mol?L^{－1  c}₂—0.60   0.5 c₂—0.30   0.5 c₂—0.30
各組分的平衡濃度/ mol?L^－1     0.60    0.5 c₂—0.30   0.5 c₂—0.30
則實(shí)驗(yàn)2的平衡常數(shù)K===0.25，解得：c₂="1.2" mol?L^－1，則c₂>1.0 mol?L^－1；
（2）820>800，則實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率比實(shí)驗(yàn)1快，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)3的反應(yīng)溫度比實(shí)驗(yàn)1的高；（3）實(shí)驗(yàn)1變?yōu)閷?shí)驗(yàn)3，其他條件保持不變，僅升高反應(yīng)溫度，平衡向吸熱方向移動，若2A (g) B(g)+D(g)是一個吸熱反應(yīng)，則平衡向正反應(yīng)方向移動，則實(shí)驗(yàn)3中A的轉(zhuǎn)化率大于實(shí)驗(yàn)1中，所以實(shí)驗(yàn)3吸收的熱量較實(shí)驗(yàn)1多。
考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡，涉及可逆反應(yīng)的特點(diǎn)、平均反應(yīng)速率的計算、各組分的三行濃度（起始、變化、一定時間末或平衡）、化學(xué)平衡的標(biāo)志、平衡常數(shù)的計算、平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系、根據(jù)平衡常數(shù)計算反應(yīng)物的起始濃度、溫度對反應(yīng)速率和平衡移動的影響等。