Question

【題目】在體積為2L的恒容密閉容器中充入一定量的SO2和O2，發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反應(yīng)在三種不同的條件下進(jìn)行，反應(yīng)物SO2的物質(zhì)的量(mol)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況如下表所示:

(1)對(duì)照實(shí)驗(yàn)1，實(shí)驗(yàn)2改變的某一外界條件可能是_______。

(2)反應(yīng)達(dá)平衡后，向?qū)嶒?yàn)2中加入少量的18O2，一段時(shí)間18O后可能存在于哪些物質(zhì)中________(填選項(xiàng))。

A 只存在氧氣 B 只存在三氧化硫 C 只存在反應(yīng)物 D 存在反應(yīng)物與生成物

(3)實(shí)驗(yàn)3中，在5～15min時(shí)段，用O2表示的平均反應(yīng)速率為______ mol/(L·min)。

(4)若將實(shí)驗(yàn)1置于絕熱體系中，測(cè)得實(shí)驗(yàn)到達(dá)平衡的時(shí)間比原來(lái)縮短了，則參加反應(yīng)的SO2和O2的總能量______(填“＞”、“＜”或“＝”)生成的SO3的總能量。

(5)能說(shuō)明實(shí)驗(yàn)3達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_______(任寫一條)。

Answer 1

【答案】加入催化劑 D 0.005 ＞ 各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再改變(或各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不再改變等合理答案）

【解析】

(1)對(duì)照實(shí)驗(yàn)1，實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)，起始時(shí)反應(yīng)物SO2的物質(zhì)的量相同，但實(shí)驗(yàn)2建立平衡需要的時(shí)間短，平衡時(shí)SO2的物質(zhì)的量相同，結(jié)合影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析解答；

(2) 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)同時(shí)向正反應(yīng)和逆反應(yīng)方向進(jìn)行，據(jù)此分析解答；

(3)根據(jù)二氧化硫的變化量結(jié)合方程式計(jì)算出氧氣的變化量，再根據(jù)v=計(jì)算；

(4)在絕熱體系中氣體的溫度與反應(yīng)的熱效應(yīng)有關(guān)，結(jié)合影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析解答；

(5)根據(jù)平衡狀態(tài)的特征分析解答。

(1)對(duì)照實(shí)驗(yàn)1，實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)，起始時(shí)反應(yīng)物SO2的物質(zhì)的量相同，但實(shí)驗(yàn)2建立平衡需要的時(shí)間短，平衡時(shí)SO2的物質(zhì)的量相同，因此改變的某一外界條件可能是實(shí)驗(yàn)2加入了催化劑，故答案為：加入催化劑；

(2) 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)達(dá)平衡后，向?qū)嶒?yàn)2中加入少量的18O2，一段時(shí)間18O會(huì)出現(xiàn)在二氧化硫、氧氣和三氧化硫三種物質(zhì)中，故選D；

(3)實(shí)驗(yàn)3中，在5～15min時(shí)段，二氧化硫的物質(zhì)的量的變化量為0.2mol，則氧氣的物質(zhì)的量變化量為0.1mol，用O2表示的平均反應(yīng)速率為=0.005mol/(L·min)，故答案為：0.005；

(4)若將實(shí)驗(yàn)1置于絕熱體系中，測(cè)得實(shí)驗(yàn)到達(dá)平衡的時(shí)間比原來(lái)縮短了，說(shuō)明反應(yīng)速率加快，是因?yàn)榉磻?yīng)放熱，使得容器內(nèi)氣體的溫度升高，因此參加反應(yīng)的SO2和O2的總能量大于生成的SO3的總能量，故答案為：＞；

(5)根據(jù)平衡狀態(tài)的特征，能說(shuō)明實(shí)驗(yàn)3達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有：各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再改變、各物質(zhì)的濃度不再改變、氣體的壓強(qiáng)不再改變等，故答案為：各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再改變(或各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不再改變等)。