Question

已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196kJ/mol，850K時，在2L固定容積的密閉容器中充入2mol SO₂和2mol O₂，10分鐘后達(dá)到平衡，SO₂濃度和時間關(guān)系如圖．
回答下列問題
（1）前10分鐘內(nèi)O₂的平均反應(yīng)速率為

 

mol/（L?min）
（2）平衡時，0₂的轉(zhuǎn)化率為

 

，此時反應(yīng)共放熱

 

kJ．
（3）若15分鐘時維持溫度不變，壓縮容器體積，使其體積變?yōu)?L，假設(shè)在20分鐘時達(dá)到新平衡，此時c（O₂）=1.15mol/L，請在圖上畫出15-25分鐘SO₂的濃度變化曲線．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）圖象分析計算二氧化硫反應(yīng)速率，V=

△c

△t

計算，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比計算氧氣反應(yīng)速率；
（2）圖象分析，二氧化硫反應(yīng)物質(zhì)的量=（1.0-0.2）mol/L×2L=1.6mol，反應(yīng)的氧氣物質(zhì)的量為0.8mol，平衡狀態(tài)氧氣濃度=

2mol-0.8mol

2L

=0.6mol/L，依據(jù)熱化學(xué)方程式計算反應(yīng)放熱，轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%；
（3）壓縮體積為1L，壓強(qiáng)增大，平衡正向進(jìn)行，二氧化硫濃度增大為原來一倍0.4mol/L，氧氣濃度變化為1.2mol/L，達(dá)到平衡狀態(tài)c（O₂）=1.15mol/L，反應(yīng)消耗氧氣濃度為0.05mol/L，消耗二氧化硫濃度0.1mol/L，隨反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到平衡狀態(tài)減小到0.3mol/L，依據(jù)數(shù)據(jù)繪制變化圖象；

解答： 解：（1）圖象分析，前10分鐘內(nèi)二氧化硫濃度變化為1.0mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，反應(yīng)速率V（SO₂）=

0.8mol/L

10min

=0.08mol/L?min；
V（O₂）=

1

2

V（SO₂）=

1

2

×0.08mol/L?min=0.04mol/L?min；
故答案為：0.04mol/L?min；
（2）圖象分析，二氧化硫反應(yīng)物質(zhì)的量=（1.0-0.2）mol/L×2L=1.6mol，反應(yīng)的氧氣物質(zhì)的量為0.8mol，平衡時，0₂的轉(zhuǎn)化率=

0.8mol

2mol

×100%=40%；2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196kJ/mol，依據(jù)化學(xué)方程式計算反應(yīng)放熱=196KJ/mol×0.8mol=156.8KJ；
故答案為：40%，156.8KJ；
（3）壓縮體積為1L，壓強(qiáng)增大，平衡正向進(jìn)行，二氧化硫濃度增大為原來一倍0.4mol/L，氧氣濃度變化為1.2mol/L，達(dá)到平衡狀態(tài)c（O₂）=1.15mol/L，反應(yīng)消耗氧氣濃度為0.05mol/L，消耗二氧化硫濃度0.1mol/L，隨反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到平衡狀態(tài)減小到0.3mol/L，繪制圖象得到：
；
故答案為：

點評：本題考查了化學(xué)平衡影響因素，反應(yīng)速率影響因素和計算分析，圖象變化特征分析和圖象繪制是解題關(guān)鍵，題目難度中等．