Question

(12分)已知體積為2 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，請(qǐng)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)原理回答下列問(wèn)題：

（1）一定條件下，充入2 mol SO2 (g) 和2 mol O2(g)，20 s后，測(cè)得SO2的體積百分含量為12.5%，則用SO2表示該反應(yīng)在這20 s內(nèi)的反應(yīng)速率為 mol/(L·s)。

（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)表達(dá)式為 ，若降溫其值增大，則該反應(yīng)的ΔH 0（填“＞”或“＜”或“＝”）。

（3）如圖表示該反應(yīng)的速率(v)隨時(shí)間(t)的變化的關(guān)系：

據(jù)圖分析：你認(rèn)為t3時(shí)改變的外界條件可能是________；t6時(shí)保持體積不變向體系中充入少量He氣，平衡_____移動(dòng)。(填“向左”“向右”或“不”)。

（4）如圖，P是可自由平行滑動(dòng)的活塞，在相同溫度時(shí)，向A容器中充入4 mol SO3(g)，關(guān)閉K，向B容器中充入2 mol SO3(g)，兩容器內(nèi)分別充分發(fā)生反應(yīng)。已知起始時(shí)容器A和B的體積均為a L。試回答：

①反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為1.2 a L，容器B中SO3轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。

②若打開(kāi)K，一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡，容器B的體積為_(kāi)_______L（連通管中氣體體積忽略不計(jì)，且不考慮溫度的影響）。

Answer 1

(1)0.04

(2)K= ＜

(3)加入催化劑 不

(4)①40% ②2.6a

【解析】

試題分析：（1）設(shè)反應(yīng)的二氧化硫?yàn)閤，則

2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）

開(kāi)始（mol）：2 2 0

反應(yīng)（mol）：2x x 2x

平衡（mol）：2-2x 2-x 2x

20s后，測(cè)得SO2的體積百分含量為12.5%，相同條件下，氣體的體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，計(jì)算百分含量：（2-2x）/ [2-2x+(2-x)+2x]×100%=12.5%,解得x=0.8，反應(yīng)消耗的二氧化硫的物質(zhì)的量為：

2×0.8mol=1.6mol，用SO2表示該反應(yīng)在這20s內(nèi)的反應(yīng)速率為：v（SO2）=(1.6mol/2L)/20s=0.04mol/

（L/s）；

(2)平衡常數(shù)計(jì)算為：平衡狀態(tài)下生成物濃度的系數(shù)次方之積除以反應(yīng)物濃度系數(shù)次方之積 ，

即 ； 降低溫度，平衡常數(shù)增大，說(shuō)明平衡向正方向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理該

反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則ΔH ＜ 0；

因?yàn)樵摃r(shí)刻，正逆反應(yīng)速率同時(shí)增大并相等，說(shuō)明是催化劑，同時(shí)影響正逆反應(yīng)速率，在密閉容

器中，加入氦氣，對(duì)各組成的分壓比沒(méi)有影響，則平衡不移動(dòng)；

（4）①反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為1.2a L，B為恒壓條件下，容器的容積與氣體的物質(zhì)的量成正

比，說(shuō)明達(dá)到平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量為反應(yīng)前的1.2倍，即平衡時(shí)混合氣體的物質(zhì)的量為2.4mol，

設(shè)反應(yīng)的三氧化硫?yàn)閤，則

2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）

開(kāi)始（mol）：2 0 0

反應(yīng)（mol）：x x 1/2x

平衡（mol）：2-x x 1/2x

則：2-x + x + 1/2x=2.4mol,x=0.8mol

三氧化硫的轉(zhuǎn)化率為：0.8mol/2mol×100%=40%；故答案為：40%；

②若打開(kāi)K，一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡，在恒溫恒壓條件下，與向B中進(jìn)入6mol三氧化硫達(dá)到的平衡為等效平衡，所以達(dá)到平衡時(shí)整個(gè)容器的容積為：(6mol/2mol)×1.2aL=3.6aL，所以容器B的體積為：3.6aL-aL=2.6aL，故答案為：2.6a；

考點(diǎn)：考查反應(yīng)速率和化學(xué)平衡相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

考點(diǎn)分析： 考點(diǎn)1：化學(xué)平衡狀態(tài)及移動(dòng) 試題屬性

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