Question

9．在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）；△H＜0
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：$\frac{[S{O}_{3}]^{2}}{[S{O}_{2}]^{2}[{O}_{2}]}$
（2）若降低溫度，該反應(yīng)K值增大，SO₂的轉(zhuǎn)化率增大，正反應(yīng)速度減小（以上均填增大、減小或不變）
（3）400℃時(shí)，在一密閉容器中，將SO₂和O₂混合，反應(yīng)過(guò)程中SO₂、O₂、SO₃物質(zhì)的量變化如圖，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間是15-20min和25-30min．
（4）據(jù)圖判斷，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是增大氧氣的濃度（用文字表達(dá)）10min到15min的曲線變化的原因可能是
ab（填寫編號(hào)）．
a．加了催化劑   b．縮小容器體積  c．降低溫度  d．增加SO₃的物質(zhì)的量．

Answer 1

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）降低溫度平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)，根據(jù)平衡的移動(dòng)判斷溫度對(duì)平衡常數(shù)、二氧化硫轉(zhuǎn)化率影響，降低溫度反應(yīng)速率減小；
（3）反應(yīng)混合物各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化，說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；
（4）由圖可知，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，改變體積，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，瞬間只有氧氣的濃度增大；由圖可知，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，10min到15min反應(yīng)混合物單位時(shí)間內(nèi)的變化量增大，說(shuō)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）2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g），該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{[S{O}_{3}]^{2}}{[S{O}_{2}]^{2}[{O}_{2}]}$，
故答案為：$\frac{[S{O}_{3}]^{2}}{[S{O}_{2}]^{2}[{O}_{2}]}$；
（2）該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)k增大，二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，降低溫度反應(yīng)速率減小，
故答案為：增大；增大；減��；
（3）反應(yīng)混合物各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變化，說(shuō)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(tái)，各組分的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，
故答案為：15-20min和25-30min；
（4）由圖可知，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，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(jìn)行未達(dá)到平衡狀態(tài)，10min到15min反應(yīng)混合物單位時(shí)間內(nèi)的變化量增大，說(shuō)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(qiáng)，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(cuò)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(cuò)誤；
故答案為：增大氧氣的濃度；ab．

點(diǎn)評(píng) 本題考查平衡常數(shù)、平衡移動(dòng)、平衡影響元素、化學(xué)平衡圖象等，難度中等，圖象問(wèn)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(shì)）；③看點(diǎn)（即弄清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)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(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律，難度中等．