Question

（2010?徐匯區(qū)二模）SO₂與O₂在催化劑作用下合成SO₃的反應(yīng)為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．在容積均為1L的a、b、c、d、e五個(gè)密閉容器中均充入1mol O₂和2mol SO₂混合氣體，控溫．反應(yīng)進(jìn)行5min時(shí)，測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器溫度 濃度	a容器 400℃	b容器 425℃	c容器 450℃	d容器 475℃	e容器 500℃
c（O2）	0.8	0.6	0.3	0.5	0.7
c（SO3）	0.4	0.8	1.4	1.0	0.6

（1）反應(yīng)進(jìn)行5min內(nèi)，五個(gè)容器中平均反應(yīng)速率最大的是

e

（填容器編號(hào)）；
（2）計(jì)算a容器中O₂的反應(yīng)速率

0.040mol/L?min

；
（3）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

c2(SO3)

c2(SO2)×c(O2)

，比較上表中數(shù)據(jù)，推測(cè)可能達(dá)到平衡的容器是

de

（填容器編號(hào)）；
（4）該反應(yīng)是

放熱

（填“放熱”、“吸熱”）反應(yīng)，在如圖坐標(biāo)中畫出e容器中SO₃的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)影響反應(yīng)的條件分析判斷，溫度越高反應(yīng)速率越快；
（2）依據(jù)反應(yīng)速率等于單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)濃度的變化計(jì)算得到；
（3）依據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的概念列式，用生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物濃度的冪次方乘積；反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向進(jìn)行，三氧化硫濃度減小分析；
（4）依據(jù)de容器中濃度變化，結(jié)合平衡移動(dòng)原理分析判斷反應(yīng)熱量變化；e容器中反應(yīng)溫度最大比d容器中的三氧化硫濃度小，但達(dá)到平衡所需要的時(shí)間少．

解答：解：（1）對(duì)應(yīng)化學(xué)反應(yīng)，溫度每升高10度，反應(yīng)速率增大原來的2-4倍，溫度越高速率越大，所以e容器中實(shí)驗(yàn)速率最大，故答案為：e；
（2）a容器中氧氣起始濃度=1mol/L，5min末濃度為08mol/L，V=

1mol/L-0.8mol/L

5min

=0.040mol/L?min，故答案為：0.040mol/L?min；
（3）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），依據(jù)化學(xué)方程式結(jié)合平衡常數(shù)概念列式為：

c2(SO3)

c2(SO2)×c(O2)

；五個(gè)容器中濃度變化可知，abc中三氧化硫濃度是增大的，de中隨溫度升高濃度減小，說明溫度變化影響化學(xué)平衡移動(dòng)，證明de是平衡狀態(tài)，
故答案為：

c2(SO3)

c2(SO2)×c(O2)

；de；
（4）五個(gè)容器中濃度變化可知，abc中三氧化硫濃度是增大的，de中隨溫度升高濃度減小，說明溫度變化影響化學(xué)平衡移動(dòng)，平衡逆向進(jìn)行，證明逆向反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正向反應(yīng)是放熱反應(yīng)；de容器中是平衡隨溫度變化；e容器中反應(yīng)溫度最大反應(yīng)速率增大，平衡逆向進(jìn)行，比d容器中的三氧化硫濃度小，所以達(dá)到平衡所需要的時(shí)間短，畫出變化圖象為，故答案為：放熱；．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的判斷，平衡常數(shù)、反應(yīng)速率的計(jì)算應(yīng)用，圖象分析和畫法，題目難度中等．