Question

（1）将4molSO₂和2molO₂充入2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应，经10s后达到平衡，测得SO₃的浓度为0.6mol?L^-1，请回答下列问题：
①用O₂表示的反应的平均速率为

0.03 mol/（L?s）

；
②平衡时SO₂的转化率

30%

；
③平衡时SO₃的体积分数为

22.2%

；
④10s时O₂的浓度为

0.7 mol/L

．
（2）已知某可逆反应mA（g）+nB（g）?qC（g）在密闭容器中进行．如图所示反应在不同时间t，温度T和压强p与反应物B的体积分数的关系曲线．根据图象填空
①化学计量数的关系：m+n

＜

q；（填“＞”，“＜”或“=”）
②该反应的正反应为

吸热

反应．（填“吸热”或“放热”）

Answer 1

分析：（1）在一定温度下，将4mol SO₂与2molO₂放入2L的密闭容器中，c（SO₂）=2mol/L，c（O₂）=1mol/L，经10s后达到平衡，测得SO₃的浓度为0.6mol?L^-1；
设转化的氧气的物质的量浓度为x，则
                2SO₂ +O₂ ?2SO₃
开始（mol?L^-1）   2      1      0
转化（mol?L^-1）   2x     x      2x
平衡（mol?L^-1）   2-2x  1-x     2x
平衡时测得SO₃的浓度为0.6mol?L^-1；
所以2x=0.6mol?L^-1，解得x=0.3mol?L^-1，
①利用10s内氧气的浓度变化计算反应速率；
②利用转化的二氧化硫与起始的二氧化硫计算转化率；
③利用平衡时的浓度计算平衡时SO₃的体积分数；
④根据上面分析求出平衡时氧气的浓度；
（2）①根据“先拐先平，数值大”原则，采取定一议二来分析温度和压强，根据压强越大，B的含量越高，平衡向逆反应进行来分析；
②根据温度越高，B的含量越低，平衡向正反应进行来分析．

解答：解：（1）在一定温度下，将4mol SO₂与2molO₂放入2L的密闭容器中，c（SO₂）=2mol/L，c（O₂）=1mol/L，经10s后达到平衡，测得SO₃的浓度为0.6mol?L^-1；
设转化的氧气的物质的量浓度为x，则
              2SO₂ +O₂ ?2SO₃
开始（mol?L^-1） 2     1     0
转化（mol?L^-1） 2x    x     2x
平衡（mol?L^-1） 2-2x  1-x   2x
平衡时测得SO₃的浓度为0.6mol?L^-1；
所以2x=0.6mol?L^-1，解得x=0.3mol?L^-1，
①10s内氧气的浓度变化为△c（O₂）=0.3mol?L^-1，所以v（O₂）=

△c

t

=

0.3mol?L-1

10s

=0.03mol/（L?s），
故答案为：0.03mol/（L?s）；
②平衡时SO₂的转化率为：

n(反应)

n(加入)

=

0.6

2

×100%=30%，
故答案为：30%；
③平衡时的容器内的总浓度为：2-2x+1-x+2x=2.7mol?L^-1，所以平衡时SO₃的体积分数

0.6

2.7

×100%=22.2%，
故答案为：22.2%；
④平衡时氧气的浓度：1-x=0.7mol?L^-1，
故答案为：0.7mol?L^-1；
（2）①定温度相同，比较压强不同时，即比较曲线T₁、p₁与曲线T₁、p₂，根据先出现拐点，先到达平衡，先出现拐点的曲线表示的压强高，所以p₁＜p₂，
由图知压强越大，B的含量越高，所以平衡向逆反应进行，增大压强，平衡向体积减小的方向移动，所以m+n＜q，
故答案为：＜；
②定压强相同，比较温度不同时，即比较曲线T₁、p₂与曲线T₂、p₂，根据先出现拐点，先到达平衡，先出现拐点的曲线表示的温度高，所以T₁＞T₂，由图知温度越高，B的含量越低，所以平衡向正反应进行，升高温度，平衡向吸热方向移动，故正反应为吸热反应，
故答案为：吸热．

点评：本题考查化学平衡的计算，化学平衡图象，明确化学平衡的三段法计算格式及平衡常数的计算方法是解答本题的关键，注意利用平衡浓度计算平衡常数，题目难度中等．