Question

已知：時(shí)，在2L固定容積的密閉容器中充入2mol和2mol，10分鐘后達(dá)到平衡，濃度和時(shí)間關(guān)系如圖。
回答下列問(wèn)題
(1)前5分鐘內(nèi)的平均反應(yīng)速率為          
(2)能說(shuō)明上述反應(yīng)一定達(dá)到平衡的條件是        

A．	B．氣體總物質(zhì)的量不變
C．的濃度保持不變	D．)

(3)平衡時(shí)，02的轉(zhuǎn)化率為     ，此時(shí)反應(yīng)共       （填“放出”或“吸收”）的熱量為        kJ。該溫度下的平衡常數(shù)K=        .
(4)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)，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出15-25分鐘的濃度變化曲線。

Answer 1

（1）0.06 mol·L^-1·min^-1       （2分，數(shù)值對(duì)單位不寫扣1分）
（2）BC  （2分，漏答給1分，錯(cuò)答不給分）
（3）0.4     放出      156.8       26.7     （每空2分）
（4）（2分）

試題分析：（1）根據(jù)圖像可知，前5分鐘內(nèi)SO₂的濃度減少了1.0mol/L－0.4mol/L＝0.6mol，所以根據(jù)方程式可知，氧氣的濃度就應(yīng)該減少0.3mol/L，所以氧氣的平均反應(yīng)速率為0.3mol/L÷5min＝0.06mol·L^-1·min^-1。
（2）在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，所以選項(xiàng)C正確平衡時(shí)濃度不再發(fā)生變化，但物質(zhì)之間的濃度不一定相等或滿足某種關(guān)系，所以選項(xiàng)A不正確。該反應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，所以當(dāng)氣體的總的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化時(shí)，可以說(shuō)明，B正確。D中反應(yīng)速率的方向相反，但不能滿足速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不能說(shuō)明，因此答案選BC。
（3）平衡時(shí)SO₂的濃度是0.2mol/L，則消耗SO₂的濃度是0.8mol/L，則消耗氧氣的濃度是0.4mol/L，生成三氧化硫的濃度是0.8mol/L，所以氧氣的轉(zhuǎn)化率是，此時(shí)反應(yīng)共放出的熱量是0.8mol×196kJ/mol＝156.8kJ。平衡時(shí)氧氣的濃度是1mol/L－0.4mol/L＝0.6mol/L，所以平衡常數(shù)K＝。
（4）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，則相當(dāng)于是增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，SO₂的濃度先是瞬間變?yōu)?.4mol/L，然后慢慢的降低，但平衡時(shí)仍然大于0.2mol/L。
點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見(jiàn)題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強(qiáng)，難度較大，在注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)鞏固和訓(xùn)練的同時(shí)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的應(yīng)試能力和學(xué)科素養(yǎng)。