Question

在一定條件下，SO₂和O₂發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0
（1）將0.10molSO₂（g）和0.060molO₂（g）放入容積為2L的恒容密閉容器中，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得c（SO₃）=0.040mol/L．計(jì)算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率（把計(jì)算過(guò)程寫在答卷上）．
（2）600℃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1所示，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間是

 

．
（3）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

 

（用文字表達(dá)）；10min到15min的曲線變化的原因可能是

 

（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
（4）SO₂的轉(zhuǎn)化率在起始溫度T₁=673K下隨反應(yīng)時(shí)間（t）的變化如下圖，其他條件不變，僅改變起始溫度為T₂=723K，在圖2中畫出溫度T₂下SO₂的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡建立的過(guò)程,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）利用三段式，根據(jù)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的定義計(jì)算；
（2）根據(jù)平衡狀態(tài)的特征判斷；
（3）根據(jù)圖中有關(guān)數(shù)據(jù)的變化及影響反應(yīng)速率的因素作判斷；
（4）根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響可畫出圖；

解答： 解：（1）利用三段式，
                      2SO₂（g）+O₂（g） 2SO₃（g）
起始濃度（mol?L^-1）    0.050   0.030            0
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L^-1）    0.040   0.020           0.040
平衡濃度（mol?L^-1）    0.010   0.010           0.040
所以平衡常數(shù)K=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

=

0.042

0.012×0.01

=1.6×10³，SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率=

0.04

0.05

×100%=80%，
答：該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K為1.6×10³；SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為80%；
（2）根據(jù)圖可知，在15～20 min和25～30 min時(shí)間段里，各物質(zhì)的濃度不再隨時(shí)間的變化而變化，此時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，
故答案為：15～20 min和25～30 min；
（3）根據(jù)圖可知，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，SO₂和SO₃物質(zhì)的量沒(méi)有改變，而O₂的物質(zhì)的量突然增加了，所以改的條件為增加了O₂的量；根據(jù)圖可以看出在10min到15min的時(shí)間段里，各物質(zhì)的量是在原來(lái)的基礎(chǔ)上變化，沒(méi)有增加或減少，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，但反應(yīng)速率加快了，所以改變的條件可能是曲線變化的原因可能是加了催化劑或縮小容器體積或升高溫度，故選ab，故答案為：增加了O₂的量；ab；
（4）由于該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)升高溫度時(shí)，平衡逆向移動(dòng)，SO₂的轉(zhuǎn)化率下降，但反應(yīng)速率加快，據(jù)此可畫出圖為：故答案為：；

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了平衡常數(shù)的計(jì)算和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算以及影響反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的因素等知識(shí)點(diǎn)，中等難度，解題的關(guān)鍵在于對(duì)圖象的分析．