Question

【題目】用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮的氧化物和硫的氧化物有著重要的意義．
（1）已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H1
2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H2
NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）△H3
則△H3= （用△H1、△H2 表示），如果上述三個(gè)反應(yīng)方程式的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3 ， 則K3=（用K1、K2 表示）．
（2）如圖1所示，A是恒容的密閉容器，B是一個(gè)體積可變的充氣氣囊．保持恒溫，關(guān)閉K2 ， 分別將2mol NO 和1mol O2 通過K1、K3 分別充入A、B 中，發(fā)生的反應(yīng)為2NO（g）+O2（g）2NO2（g）[不考慮2NO2（g）N2O4（g）]，起始時(shí)A、B 的體積相同均為a L．
①下列說法和示意圖2正確，且既能說明A容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，又能說明B容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ．
a．A、B 容器中氣體的顏色均不再發(fā)生變化
b．A、B 容器中NO 和O2物質(zhì)的量濃度比均為2：1
②T℃時(shí)，A 容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的平衡常數(shù)Kp=8×10﹣2（kPa）﹣1 ． 若A 容器中反應(yīng)達(dá)到平 衡時(shí)p（NO2）=200kPa，則平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為 ． （Kp 是用平衡分壓代替平衡濃=×度計(jì)算所得平衡常數(shù)，分壓 總壓 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）
（3）將0.2mol SO2 和0.15mol O2通入2L 的密閉容器中，測得SO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3實(shí)線所示．

編號(hào)	a	b	c	d	e
n（SO2）/mol	0.16	0.12	0.09	0.07	0.07
t/min	2	5	8	15	22

①ab段平均反應(yīng)速率（填“大于”“小于”或“等于”）bc 段平均反應(yīng)速率：de 段平均反應(yīng)速率為 ．
②僅改變某一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件，測得SO2 的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3中虛線所示，則改變的條件是 ．

Answer 1

【答案】
（1）；
（2）a；66.7%
（3）大于；0；加入催化劑
【解析】（1）①2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H1；
②2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H2 ，
由蓋斯定律可知，反應(yīng)SO2（g）+NO2（g）NO（g）+SO3（g）△H= = ；所以K3= ，所以答案是： ； ；
2）①a．A、B 容器中氣體的顏色均不再發(fā)生變化，說明二氧化氮的濃度保持不變，達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
b．兩者起始量為2：1，變化量為2：1，所以A、B 容器中NO 和O2物質(zhì)的量濃度比始終為2：1，故錯(cuò)誤；
故選a；
②由 2NO（g）+O2（g）2NO2（g）起始反應(yīng)物投入量2mol NO 和1mol O2 ， 設(shè)開始時(shí)NO壓強(qiáng)為2P，O2壓強(qiáng)為P，
開始（kPa） 2P P 0
轉(zhuǎn)化（kPa）200 100 200
平衡（kPa）2P﹣200 P﹣100 200
Kp= =8×10﹣2（kPa）﹣1 ， 解得P=150kPa，所以則平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率為： =66.7%，
所以答案是：66.7%；
3）①隨著反應(yīng)的進(jìn)行深度逐漸減小，所以ab段平均反應(yīng)速率大于bc 段平均反應(yīng)速率，de 達(dá)平衡狀態(tài)，濃度變化量為0，所以de 段平均反應(yīng)速率為0，
所以答案是：大于；0；
②由圖可知反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間縮短，而其它量不變，且僅改變某一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件，所以使用催化劑，所以答案是：加入催化劑．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用反應(yīng)熱和焓變和化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征，掌握在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，通常叫反應(yīng)熱；化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）即可以解答此題．