Question

【题目】用化学反应原理研究氮的氧化物和硫的氧化物有着重要的意义．
（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
则△H3= （用△H1、△H2 表示），如果上述三个反应方程式的平衡常数分别为K1、K2、K3 ， 则K3=（用K1、K2 表示）．
（2）如图1所示，A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊．保持恒温，关闭K2 ， 分别将2mol NO 和1mol O2 通过K1、K3 分别充入A、B 中，发生的反应为2NO（g）+O2（g）2NO2（g）[不考虑2NO2（g）N2O4（g）]，起始时A、B 的体积相同均为a L．
①下列说法和示意图2正确，且既能说明A容器中反应达到平衡状态，又能说明B容器中反应达到平衡状态的是 ．
a．A、B 容器中气体的颜色均不再发生变化
b．A、B 容器中NO 和O2物质的量浓度比均为2：1
②T℃时，A 容器中反应达到平衡时的平衡常数Kp=8×10﹣2（kPa）﹣1 ． 若A 容器中反应达到平 衡时p（NO2）=200kPa，则平衡时NO的转化率为 ． （Kp 是用平衡分压代替平衡浓=×度计算所得平衡常数，分压 总压 物质的量分数）
（3）将0.2mol SO2 和0.15mol O2通入2L 的密闭容器中，测得SO2的物质的量随时间变化如图3实线所示．

编号	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段平均反应速率（填“大于”“小于”或“等于”）bc 段平均反应速率：de 段平均反应速率为 ．
②仅改变某一个实验条件，测得SO2 的物质的量随时间变化如图3中虚线所示，则改变的条件是 ．

Answer 1

【答案】
（1）；
（2）a；66.7%
（3）大于；0；加入催化剂
【解析】（1）①2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H1；
②2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H2 ，
由盖斯定律可知，反应SO2（g）+NO2（g）NO（g）+SO3（g）△H= = ；所以K3= ，所以答案是： ； ；
2）①a．A、B 容器中气体的颜色均不再发生变化，说明二氧化氮的浓度保持不变，达平衡状态，故正确；
b．两者起始量为2：1，变化量为2：1，所以A、B 容器中NO 和O2物质的量浓度比始终为2：1，故错误；
故选a；
②由 2NO（g）+O2（g）2NO2（g）起始反应物投入量2mol NO 和1mol O2 ， 设开始时NO压强为2P，O2压强为P，
开始（kPa） 2P P 0
转化（kPa）200 100 200
平衡（kPa）2P﹣200 P﹣100 200
Kp= =8×10﹣2（kPa）﹣1 ， 解得P=150kPa，所以则平衡时NO的转化率为： =66.7%，
所以答案是：66.7%；
3）①随着反应的进行深度逐渐减小，所以ab段平均反应速率大于bc 段平均反应速率，de 达平衡状态，浓度变化量为0，所以de 段平均反应速率为0，
所以答案是：大于；0；
②由图可知反应达平衡的时间缩短，而其它量不变，且仅改变某一个实验条件，所以使用催化剂，所以答案是：加入催化剂．
【考点精析】通过灵活运用反应热和焓变和化学平衡状态本质及特征，掌握在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫反应热；化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）即可以解答此题．