Question

（9分）已知：2SO₂(g)+O₂(g)  2SO₃(g)；△H=－196 kJ/mo1，850K時(shí)，在2L固定容積的密閉容器中充入2mol SO₂和2mol O₂，10分鐘后達(dá)到平衡，SO₂濃度和時(shí)間關(guān)系如圖。

回答下列問(wèn)題
（1）前10分鐘內(nèi)O₂的平均反應(yīng)速率為          mol/(L·min)
（2）平衡時(shí)，0₂的轉(zhuǎn)化率為         ，此時(shí)反應(yīng)共放熱        kJ。
（3）若15分鐘時(shí)維持溫度不變，壓縮容器體積，使其體積變?yōu)?L，假設(shè)在20分鐘時(shí)達(dá)到新平衡，此時(shí)c（O₂）=1．15 mol/L，請(qǐng)?jiān)趫D上畫(huà)出15-25分鐘SO₂的濃度變化曲線。

Answer 1

（1）0．04（2分）
（2）40%  (2分)           156．8   (2分)
（3）(3分)

解析試題分析：（1）前10分鐘內(nèi)O₂的平均反應(yīng)速率=1/2V(SO2)=1/2(1-0．2)/10=0．04mol/(L·min)。（2） 一定溫度下，將0．4molSO₂和0．2molO₂放入固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196．6kJ/mol，反應(yīng)中SO₃的物質(zhì)的量濃度的變化情況如圖分析得到平衡時(shí)C（SO₃）=0．1mol/L，平衡生成三氧化硫物質(zhì)的量=0．1mol/L×2L=0．2mol；依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196．6kJ/mol，
起始量（mol/L）     1         1        0 
變化量（mol/L）     08       0．4      0．8
平衡量（mol/L）     0．2       0．6      0．8
故氧氣的轉(zhuǎn)化率=0．4/1=40%。Q=0．8*196．6=156．8kJ。
（2）在第15分鐘末將容器的體積縮小一半后，此時(shí)各物質(zhì)的量濃度增加一倍，壓強(qiáng)增大平衡正向進(jìn)行，在20分鐘時(shí)達(dá)到新平衡，此時(shí)c（O₂）=1．15 mol/L，
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196．6kJ/mol，
起始量（mol/L）     0．4         1．2        1．6 
變化量（mol/L）     0．1       0．05        0．1
平衡量（mol/L）     0．3        1．15        1．7
終點(diǎn)二氧化硫的濃度為0．3 mol/L，曲線變化慢慢向下，20分鐘之后濃度不變。故圖形如下：

考點(diǎn)：本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡的影響因素等知識(shí)點(diǎn)。