Question

在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）（△H＜0）．
（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=

 

．
（2）降低溫度，該反應(yīng)K值

 

，二氧化硫轉(zhuǎn)化率

 

，化學(xué)反應(yīng)速率

 

（以上均填增大、減小或不變）．
（3）600℃時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應(yīng)過程中SO₂、O₂、SO₃物質(zhì)的量變化如圖，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間是

 

．
（4）據(jù)圖判斷，反應(yīng)進(jìn)行至20min時，曲線發(fā)生變化的原因是

 

（用文字表達(dá)）．
（5）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(zhì)的量．
（6）能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

．
a．v（SO₃）=2v（O₂）        b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v_逆（SO₂）=2v_正（O₂）    d．恒容容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變
（7）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是

 

a．及時分離出SO₃氣體         b．適當(dāng)升高溫度
c．增大O₂的濃度             d．選擇高效的催化劑．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)方程式結(jié)合平衡常數(shù)概念書寫平衡常數(shù)表達(dá)式；
（2）反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降溫平衡正向進(jìn)行，平衡常數(shù)增大；二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，降低溫度，反應(yīng)速率減小；
（3）反應(yīng)混合物各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變化，說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；
（4）反應(yīng)進(jìn)行至20min時，平衡向正反應(yīng)移動，瞬間只有氧氣的濃度增大；
（5）由圖可知，反應(yīng)進(jìn)行至20min時，改變體積，平衡向正反應(yīng)移動，瞬間只有氧氣的濃度增大；由圖可知，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，10min到15min反應(yīng)混合物單位時間內(nèi)的變化量增大，說明反應(yīng)速率增大，10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變；
（6）判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變；
（7）反應(yīng)速率增大，說明改變的影響因素為升溫、增大壓強(qiáng)、增大濃度、催化劑等，平衡正向進(jìn)行，需要依據(jù)平衡原理和反應(yīng)特征分析選項得到正確答案；

解答： 解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），依據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)概念是平衡狀態(tài)生成物濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物濃度的冪次方乘積得到，平衡常數(shù)為：

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

答案為：

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

（2）該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)k增大，二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，降低溫度反應(yīng)速率減�。�
故答案為：增大、增大、減�。�
（3）反應(yīng)混合物各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變化，說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，由圖可知在15-20min和25-30min出現(xiàn)平臺，各組分的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)．
故答案為：15-20min和25-30min．
（4）由圖可知，反應(yīng)進(jìn)行至20min時，平衡向正反應(yīng)移動，瞬間只有氧氣的濃度增大，應(yīng)是增大了氧氣的濃度；
故答案為：增大了氧氣的濃度．
（5）由圖可知，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，10min到15min反應(yīng)混合物單位時間內(nèi)的變化量增大，說明反應(yīng)速率增大，10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變．
a．加了催化劑，增大反應(yīng)速率，故a正確；
b．縮小容器體積，增大壓強(qiáng)，增大反應(yīng)速率，故b正確；
c．降低溫度反應(yīng)速率降低，故c錯誤；
d．10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，不是增加SO₃的物質(zhì)的量，故d錯誤．
故選：ab
（6）a．反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比，v（SO₃）=2v（O₂），是表示的正反應(yīng)速率之比，不能說明費用達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯誤；      
b．反應(yīng)前后是氣體體積變化的反應(yīng)，容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，說明費用達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比，v_逆（SO₂）=2v_正（O₂），說明二氧化硫正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，說明費用達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；  
 d．氣體質(zhì)量不變，體積不變，恒溫恒容容器中物質(zhì)的密度始終保持不變，不能說明費用達(dá)到平衡狀態(tài)，故d錯誤；
故答案為：bc；
（7）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動，分析選項可知：
a．及時分離出SO₃氣體，減小生成物濃度，反應(yīng)速率減小，故a錯誤；         
b．適當(dāng)升高溫度，反應(yīng)速率增大，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，平衡逆向進(jìn)行，故b錯誤；
c．增大O₂的濃度，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大，平衡正向進(jìn)行，故c正確；            
d．選擇高效的催化劑改變反應(yīng)速率，但不改變化學(xué)平衡，故d錯誤；
故答案為：c；

點評：本題考查平衡常數(shù)、平衡移動、平衡影響元素、化學(xué)平衡圖象等，難度中等，圖象問題解題步驟：（1）看懂圖象：①看面（即弄清縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義）；②看線（即弄清線的走向和變化趨勢）；③看點（即弄清起點、拐點、交點、終點的意義）；④看是否要作輔助線（如等溫線、等壓線）；⑤看定量圖象中有關(guān)量的多少．（2）聯(lián)想規(guī)律：聯(lián)想外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律，平衡標(biāo)志和影響因素是分析關(guān)鍵．