Question

（2010?徐匯區(qū)二模）SO₂與O₂在催化劑作用下合成SO₃的反應(yīng)為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．在容積均為1L的a、b、c、d、e五個密閉容器中均充入1mol O₂和2mol SO₂混合氣體，控溫．反應(yīng)進行5min時，測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器溫度 濃度	a容器 400℃	b容器 425℃	c容器 450℃	d容器 475℃	e容器 500℃
c（O2）	0.8	0.6	0.3	0.5	0.7
c（SO3）	0.4	0.8	1.4	1.0	0.6

（1）反應(yīng)進行5min內(nèi)，五個容器中平均反應(yīng)速率最大的是

e

（填容器編號）；
（2）計算a容器中O₂的反應(yīng)速率

0.040mol/L?min

；
（3）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=

c2(SO3)

c2(SO2)×c(O2)

，比較上表中數(shù)據(jù)，推測可能達到平衡的容器是

de

（填容器編號）；
（4）該反應(yīng)是

放熱

（填“放熱”、“吸熱”）反應(yīng)，在如圖坐標中畫出e容器中SO₃的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)影響反應(yīng)的條件分析判斷，溫度越高反應(yīng)速率越快；
（2）依據(jù)反應(yīng)速率等于單位時間內(nèi)物質(zhì)濃度的變化計算得到；
（3）依據(jù)化學平衡常數(shù)的概念列式，用生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物濃度的冪次方乘積；反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向進行，三氧化硫濃度減小分析；
（4）依據(jù)de容器中濃度變化，結(jié)合平衡移動原理分析判斷反應(yīng)熱量變化；e容器中反應(yīng)溫度最大比d容器中的三氧化硫濃度小，但達到平衡所需要的時間少．

解答：解：（1）對應(yīng)化學反應(yīng)，溫度每升高10度，反應(yīng)速率增大原來的2-4倍，溫度越高速率越大，所以e容器中實驗速率最大，故答案為：e；
（2）a容器中氧氣起始濃度=1mol/L，5min末濃度為08mol/L，V=

1mol/L-0.8mol/L

5min

=0.040mol/L?min，故答案為：0.040mol/L?min；
（3）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），依據(jù)化學方程式結(jié)合平衡常數(shù)概念列式為：

c2(SO3)

c2(SO2)×c(O2)

；五個容器中濃度變化可知，abc中三氧化硫濃度是增大的，de中隨溫度升高濃度減小，說明溫度變化影響化學平衡移動，證明de是平衡狀態(tài)，
故答案為：

c2(SO3)

c2(SO2)×c(O2)

；de；
（4）五個容器中濃度變化可知，abc中三氧化硫濃度是增大的，de中隨溫度升高濃度減小，說明溫度變化影響化學平衡移動，平衡逆向進行，證明逆向反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正向反應(yīng)是放熱反應(yīng)；de容器中是平衡隨溫度變化；e容器中反應(yīng)溫度最大反應(yīng)速率增大，平衡逆向進行，比d容器中的三氧化硫濃度小，所以達到平衡所需要的時間短，畫出變化圖象為，故答案為：放熱；．

點評：本題考查了化學平衡的判斷，平衡常數(shù)、反應(yīng)速率的計算應(yīng)用，圖象分析和畫法，題目難度中等．