Question

在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：
2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）（△H＜0）
（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式 K=

 

（2）減小壓強，該反應(yīng)K值

 

，二氧化硫轉(zhuǎn)化率

 

，逆反應(yīng)速率

 

（以上均填‘增大’、‘減小’或‘不變’）
（3）600℃時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應(yīng)過程中SO₂、O₂、SO₃物質(zhì)的量變化如圖所示，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間是

 

，15分鐘時容器內(nèi)壓強與最初壓強之比為

 

（4）據(jù)圖判斷，反應(yīng)進行至20min時，曲線發(fā)生變化的原因是

 

（用文字表達），10-15min的曲線變化的原因能是

 

（填寫編號）
a．加了催化劑  b．增大容器體積     c．升高溫度     d．增加SO₃的物質(zhì)的量．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積；
（2）平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度和壓強變化，減小壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動，反應(yīng)速率減小；
（3）反應(yīng)混合物各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變化，說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；15分鐘時容器內(nèi)壓強與最初壓強之比為氣體物質(zhì)的量之比；
（4）由圖可知，反應(yīng)進行至20min時，改變體積，平衡向正反應(yīng)移動，瞬間只有氧氣的濃度增大；由圖可知，反應(yīng)向正反應(yīng)進行，10min到15min反應(yīng)混合物單位時間內(nèi)的變化量增大，說明反應(yīng)速率增大，10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變．

解答： 解：（1）衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積，在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）△H＜0；平衡常數(shù)K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

；
故答案為：

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

；
（2）平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度和壓強變化，減小壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動，反應(yīng)速率減小；
故答案為：不變，減小，減小；
（3）反應(yīng)混合物各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變化，說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，由圖可知在15-20min和25-30min出現(xiàn)平臺，各組分的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，依據(jù)化學(xué)平衡三段式計算；
              2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）
起始量（mol）  0.2       0.1        0
變化量（mol）  0.04      0.02      0.04
平衡量（mol） 0.16       0.08      0.04
15分鐘時容器內(nèi)壓強與最初壓強之比=（0.16+0.08+0.04）：（0.2+0.1）=14：15；
故答案為：15-20min和25-30min；14：15；
（4）由圖可知，反應(yīng)進行至20min時，平衡向正反應(yīng)移動，瞬間只有氧氣的濃度增大，應(yīng)是增大了氧氣的濃度．由圖可知，反應(yīng)向正反應(yīng)進行，10min到15min反應(yīng)混合物單位時間內(nèi)的變化量增大，說明反應(yīng)速率增大，10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變．
a．加了催化劑，增大反應(yīng)速率，故a正確；
b．縮小容器體積，增大壓強，增大反應(yīng)速率，故b正確；
c．降低溫度反應(yīng)速率降低，故c錯誤；
d．10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，不是增加SO₃的物質(zhì)的量，故d錯誤；
故答案為：增大氧氣的濃度；ab．

點評：本題考查平衡常數(shù)、平衡移動、平衡影響元素、化學(xué)平衡圖象等，難度中等，圖象問題解題步驟：（1）看懂圖象：①看面（即弄清縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義）；②看線（即弄清線的走向和變化趨勢）；③看點（即弄清起點、拐點、交點、終點的意義）；④看是否要作輔助線（如等溫線、等壓線）；⑤看定量圖象中有關(guān)量的多少．（2）聯(lián)想規(guī)律：聯(lián)想外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律．