Question

（1）將4molSO₂和2molO₂充入2L的密閉容器中，在一定條件下發生反應，經10s后達到平衡，測得SO₃的濃度為0.6mol?L^-1，請回答下列問題：
①用O₂表示的反應的平均速率為

0.03 mol/（L?s）

；
②平衡時SO₂的轉化率

30%

；
③平衡時SO₃的體積分數為

22.2%

；
④10s時O₂的濃度為

0.7 mol/L

．
（2）已知某可逆反應mA（g）+nB（g）?qC（g）在密閉容器中進行．如圖所示反應在不同時間t，溫度T和壓強p與反應物B的體積分數的關系曲線．根據圖象填空
①化學計量數的關系：m+n

＜

q；（填“＞”，“＜”或“=”）
②該反應的正反應為

吸熱

反應．（填“吸熱”或“放熱”）

Answer 1

分析：（1）在一定溫度下，將4mol SO₂與2molO₂放入2L的密閉容器中，c（SO₂）=2mol/L，c（O₂）=1mol/L，經10s后達到平衡，測得SO₃的濃度為0.6mol?L^-1；
設轉化的氧氣的物質的量濃度為x，則
                2SO₂ +O₂ ?2SO₃
開始（mol?L^-1）   2      1      0
轉化（mol?L^-1）   2x     x      2x
平衡（mol?L^-1）   2-2x  1-x     2x
平衡時測得SO₃的濃度為0.6mol?L^-1；
所以2x=0.6mol?L^-1，解得x=0.3mol?L^-1，
①利用10s內氧氣的濃度變化計算反應速率；
②利用轉化的二氧化硫與起始的二氧化硫計算轉化率；
③利用平衡時的濃度計算平衡時SO₃的體積分數；
④根據上面分析求出平衡時氧氣的濃度；
（2）①根據“先拐先平，數值大”原則，采取定一議二來分析溫度和壓強，根據壓強越大，B的含量越高，平衡向逆反應進行來分析；
②根據溫度越高，B的含量越低，平衡向正反應進行來分析．

解答：解：（1）在一定溫度下，將4mol SO₂與2molO₂放入2L的密閉容器中，c（SO₂）=2mol/L，c（O₂）=1mol/L，經10s后達到平衡，測得SO₃的濃度為0.6mol?L^-1；
設轉化的氧氣的物質的量濃度為x，則
              2SO₂ +O₂ ?2SO₃
開始（mol?L^-1） 2     1     0
轉化（mol?L^-1） 2x    x     2x
平衡（mol?L^-1） 2-2x  1-x   2x
平衡時測得SO₃的濃度為0.6mol?L^-1；
所以2x=0.6mol?L^-1，解得x=0.3mol?L^-1，
①10s內氧氣的濃度變化為△c（O₂）=0.3mol?L^-1，所以v（O₂）=

△c

t

=

0.3mol?L-1

10s

=0.03mol/（L?s），
故答案為：0.03mol/（L?s）；
②平衡時SO₂的轉化率為：

n(反應)

n(加入)

=

0.6

2

×100%=30%，
故答案為：30%；
③平衡時的容器內的總濃度為：2-2x+1-x+2x=2.7mol?L^-1，所以平衡時SO₃的體積分數

0.6

2.7

×100%=22.2%，
故答案為：22.2%；
④平衡時氧氣的濃度：1-x=0.7mol?L^-1，
故答案為：0.7mol?L^-1；
（2）①定溫度相同，比較壓強不同時，即比較曲線T₁、p₁與曲線T₁、p₂，根據先出現拐點，先到達平衡，先出現拐點的曲線表示的壓強高，所以p₁＜p₂，
由圖知壓強越大，B的含量越高，所以平衡向逆反應進行，增大壓強，平衡向體積減小的方向移動，所以m+n＜q，
故答案為：＜；
②定壓強相同，比較溫度不同時，即比較曲線T₁、p₂與曲線T₂、p₂，根據先出現拐點，先到達平衡，先出現拐點的曲線表示的溫度高，所以T₁＞T₂，由圖知溫度越高，B的含量越低，所以平衡向正反應進行，升高溫度，平衡向吸熱方向移動，故正反應為吸熱反應，
故答案為：吸熱．

點評：本題考查化學平衡的計算，化學平衡圖象，明確化學平衡的三段法計算格式及平衡常數的計算方法是解答本題的關鍵，注意利用平衡濃度計算平衡常數，題目難度中等．