Question

在一定條件下，SO₂和O₂發(fā)生如下反應：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，反應在一定條件下達到平衡，測得c（SO₃）=0.040mol/L．計算該條件下反應的平衡常數(shù)K和SO₂的平衡轉化率（把計算過程寫在答卷上）．
（2）600℃時，在一密閉容器中，將SO₂和O₂混合，反應過程中SO₂、O₂、SO₃物質的量變化如圖1所示，反應處于平衡狀態(tài)的時間是

 

．
（3）據(jù)圖判斷，反應進行至20min時，曲線發(fā)生變化的原因是

 

（用文字表達）；10min到15min的曲線變化的原因可能是

 

（填寫編號）．
a．加了催化劑　  　b．縮小容器體積     c．降低溫度      d．增加SO₃的物質的量
（4）SO₂的轉化率在起始溫度T₁=673K下隨反應時間（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的轉化率隨反應時間變化的預期結果示意圖．

Answer 1

考點：化學平衡建立的過程,化學平衡狀態(tài)的判斷,物質的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學平衡專題

分析：（1）利用三段式，根據(jù)平衡常數(shù)和轉化率的定義計算；
（2）根據(jù)平衡狀態(tài)的特征判斷；
（3）根據(jù)圖中有關數(shù)據(jù)的變化及影響反應速率的因素作判斷；
（4）根據(jù)溫度對化學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的平衡轉化率=

0.04

0.05

×100%=80%，
答：該條件下反應的平衡常數(shù)K為1.6×10³；SO₂的平衡轉化率為80%；
（2）根據(jù)圖可知，在15～20 min和25～30 min時間段里，各物質的濃度不再隨時間的變化而變化，此時反應處于平衡狀態(tài)，
故答案為：15～20 min和25～30 min；
（3）根據(jù)圖可知，反應進行至20min時，SO₂和SO₃物質的量沒有改變，而O₂的物質的量突然增加了，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的時間段里，各物質的量是在原來的基礎上變化，沒有增加或減少，反應向正反應方向進行，但反應速率加快了，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）由于該反應正反應是放熱反應，當升高溫度時，平衡逆向移動，SO₂的轉化率下降，但反應速率加快，據(jù)此可畫出圖為：故答案為：；

點評：本題主要考查了平衡常數(shù)的計算和轉化率的計算以及影響反應速率和平衡移動的因素等知識點，中等難度，解題的關鍵在于對圖象的分析．