Question

已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196kJ/mol，850K时，在2L固定容积的密闭容器中充入2mol SO₂和2mol O₂，10分钟后达到平衡，SO₂浓度和时间关系如图．
回答下列问题
（1）前10分钟内O₂的平均反应速率为

 

mol/（L?min）
（2）平衡时，0₂的转化率为

 

，此时反应共放热

 

kJ．
（3）若15分钟时维持温度不变，压缩容器体积，使其体积变为1L，假设在20分钟时达到新平衡，此时c（O₂）=1.15mol/L，请在图上画出15-25分钟SO₂的浓度变化曲线．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线

专题：化学平衡专题

分析：（1）图象分析计算二氧化硫反应速率，V=

△c

△t

计算，反应速率之比等于化学方程式计量数之比计算氧气反应速率；
（2）图象分析，二氧化硫反应物质的量=（1.0-0.2）mol/L×2L=1.6mol，反应的氧气物质的量为0.8mol，平衡状态氧气浓度=

2mol-0.8mol

2L

=0.6mol/L，依据热化学方程式计算反应放热，转化率=

消耗量

起始量

×100%；
（3）压缩体积为1L，压强增大，平衡正向进行，二氧化硫浓度增大为原来一倍0.4mol/L，氧气浓度变化为1.2mol/L，达到平衡状态c（O₂）=1.15mol/L，反应消耗氧气浓度为0.05mol/L，消耗二氧化硫浓度0.1mol/L，随反应进行达到平衡状态减小到0.3mol/L，依据数据绘制变化图象；

解答： 解：（1）图象分析，前10分钟内二氧化硫浓度变化为1.0mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，反应速率V（SO₂）=

0.8mol/L

10min

=0.08mol/L?min；
V（O₂）=

1

2

V（SO₂）=

1

2

×0.08mol/L?min=0.04mol/L?min；
故答案为：0.04mol/L?min；
（2）图象分析，二氧化硫反应物质的量=（1.0-0.2）mol/L×2L=1.6mol，反应的氧气物质的量为0.8mol，平衡时，0₂的转化率=

0.8mol

2mol

×100%=40%；2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196kJ/mol，依据化学方程式计算反应放热=196KJ/mol×0.8mol=156.8KJ；
故答案为：40%，156.8KJ；
（3）压缩体积为1L，压强增大，平衡正向进行，二氧化硫浓度增大为原来一倍0.4mol/L，氧气浓度变化为1.2mol/L，达到平衡状态c（O₂）=1.15mol/L，反应消耗氧气浓度为0.05mol/L，消耗二氧化硫浓度0.1mol/L，随反应进行达到平衡状态减小到0.3mol/L，绘制图象得到：
；
故答案为：

点评：本题考查了化学平衡影响因素，反应速率影响因素和计算分析，图象变化特征分析和图象绘制是解题关键，题目难度中等．