Question

2．（1）一定温度下，向4L密闭容器中加入1molHI（g），发生2HI（g）?H₂（g）+I₂（g），H₂物质的量随时间的变化如图1所示．0～2min内的平均反应速率v（HI）=0.025mol/（L•min）．
（2）①某温度下，反应SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃ （g） 的平衡常数K₁=50，在同一温度下，反应2SO₃（g）?2SO₂（g）+O₂（g）的平衡常数K₂的值为4×10^-4
（3）某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4mol A和2mol B进行如下反应：3A（g）+2B（g）?4C（？）+2D（？）．反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6mol C，且反应的前后压强之比为5：4（相同的温度下测量）．则该反应的化学平衡常数：K=$\frac{0．{4}^{2}}{1．{4}^{3}×0．{6}^{2}}$    （列出算式，代入数据即可）
（4）如图2表示373K时，反应A（g）?2B（g）在前110s内的反应进程．
①373K时反应进行到70s时，改变的条件可能是B，反应进行到90s时，改变的条件可能是D．
A．加入催化剂     B．扩大容器体积      C．升高温度       D．增大A的浓度
②请在图2中画出反应物A在0～70秒时的浓度变化曲线．

Answer 1

分析 （1）由图可知，平衡时氢气的物质的量为0.1mol，根据方程式计算参加反应的HI的物质的量，再根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算v（HI）；
（2）某温度下，反应SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃ （g） 的平衡常数K₁=$\frac{c（S{O}_{3}）}{c（S{O}_{2}）{c}^{\frac{1}{2}}（{O}_{2}）}$=50，
在同一温度下，反应2SO₃（g）?2SO₂（g）+O₂（g）的平衡常数K₂=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{2}）c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（S{O}_{3}）}$，K₂=$\frac{1}{{{K}_{1}}^{2}}$；
（3）恒容容器中，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，从反应物和生成物的化学计量数和反应前后压强之比可知，C和D中至少有一种物质不是气体，反应方程式为：
                       3A（g）+2B（g）?4C（？）+2D（？）
反应前（mol） 4             2               0            0
反应了（mol） 1.2        0.8            1.6           0.8
平衡后（mol） 2.8       1.2             1.6          0.8
由气体物质的量之比等于压强之比可得反应后气体物质的量为$\frac{4}{5}$×（4+2）=4.8mol，所以D为气体、C不是气体，据此进行解答；
（4）①影响化学平衡移动的因素有：温度、浓度、压强等；
②根据反应N₂O₄（g）?2NO₂（g）可知，四氧化二氮和二氧化氮浓度的变化量之比等于1：2，据此来作图．

解答 解：（1）由图可知，平衡时氢气的物质的量为0.1mol，由方程式可知参加反应的HI的物质的量为0.1mol×2=0.2mol，故v（HI）=$\frac{\frac{0.2mol}{4L}}{2min}$=0.025mol/（L•min），
故答案为：0.025；
（2）某温度下，反应SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃ （g） 的平衡常数K₁=$\frac{c（S{O}_{3}）}{c（S{O}_{2}）{c}^{\frac{1}{2}}（{O}_{2}）}$=50，
在同一温度下，反应2SO₃（g）?2SO₂（g）+O₂（g）的平衡常数K₂=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{2}）c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（S{O}_{3}）}$，K₂=$\frac{1}{{{K}_{1}}^{2}}$=$\frac{1}{5{0}^{2}}$=4×10^-4，

故答案为：4×10^-4；
（3）恒容容器中，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，从反应物和生成物的化学计量数和反应前后压强之比可知，C和D中至少有一种物质不是气体，反应方程式为：
                       3A（g）+2B（g）?4C（？）+2D（？）
反应前（mol） 4             2               0            0
反应了（mol） 1.2        0.8             1.6           0.8
平衡后（mol） 2.8       1.2              1.6          0.8
由气体物质的量之比等于压强之比可得反应后气体物质的量为$\frac{4}{5}$×（4+2）=4.8mol，所以D为气体、C不是气体，
平衡后物质浓度为：A为1.4mol/L，B为0.6mol/L，．D为0.4mol/L
平衡常数K=$\frac{0．{4}^{2}}{1．{4}^{3}×0．{6}^{2}}$，
故答案为：$\frac{0．{4}^{2}}{1．{4}^{3}×0．{6}^{2}}$；
（4）①影响化学平衡移动的因素有：温度、浓度、压强等，在70s时，二氧化氮的浓度迅速降低，所以可以是扩大容器体积，在90s时，四氧化二氮的浓度迅速升高，可以是增加了N₂O₄的浓度，故答案为：B；D；
②根据反应N₂O₄（g）?2NO₂（g）可知，相同时间内四氧化二氮和二氧化氮浓度的变化量之比等于1：2，据此来作图得：

故答案为：；

点评 本题考查化学反应速率、平衡常数计算、化学平衡图象分析，注重对图象的分析，明确图象中纵横坐标及点、线、面的意义是解答本题的关键，题目难度不大．