Question

I．（1）在一密閉的2L的容器里充入8mol SO₂和4mol ¹⁸O₂，在一定條件下開始反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g），2min末測得容器中有7.2mol SO₂。試回答：

① 反應(yīng)后¹⁸O原子存在于哪些物質(zhì)中　　　　　　　　　　　　　　　　　；

② 2min末SO₃的濃度________________________；

③ 用O₂的濃度變化表示該時間段內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率_______________________。

II．某化學(xué)反應(yīng)2A (g)B(g)+D(g)在3種不同條件下進行，B和D的起始濃度為0，反應(yīng)物A的濃度（mol/L）隨反應(yīng)時間（min）的變化情況如下表：

實驗序號	時間    濃度 溫度	0	10	20	30	40	50	60
1	800℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800℃	c2	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
3	820℃	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

 

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：

(1) 實驗1達到平衡的時間是__________min，c₂_____1.0 min·L^-1(填“＜”“＞”或“＝”)。

(2)實驗3比實驗1的反應(yīng)速率_________(填“快”或“慢”)，原因是___________________________________________________________________________。

(3) 如果2A (g)B(g)+D(g)是一個吸熱反應(yīng)，那么實驗3與實驗1相比，在相同體積時___________吸收的熱量多，理由是___________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（12分）I．（1）①SO₂、O₂、SO₃（2分）    ②0.4mol/L（1分）   ③0.1mol/(L•min)（2分）

II．（1）40（1分）   >（1分） 

（2）快（1分）      實驗3比實驗1的溫度高，反應(yīng)速率快（2分）

（3）實驗3中A的轉(zhuǎn)化率大些（分解的A多些），正反應(yīng)吸收熱量多。（2分）

【解析】

試題分析：I．（1）①首先，反應(yīng)正向進行，生成的三氧化硫分子中含有¹⁸O；其次，可逆反應(yīng)不僅能正向進行，也能逆向進行，三氧化硫分解產(chǎn)生的二氧化硫和氧氣中也一定含有¹⁸O；因此，反應(yīng)后中SO₂、O₂、SO₃都含有¹⁸O；②依題意，可用三行數(shù)據(jù)法計算，即：

2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）

各組分的起始濃度/ mol•L^－1       4         2           0

各組分的變化濃度/ mol•L^－1      0.4        0.2          0.4

各組分2min末濃度/ mol•L^－1     3.6        1.8          0.4

則2min末SO₃的濃度為0.4mol/L；

③v(O₂)=== 0.1 mol·L^－1·min^－1；

II．（1）隨著反應(yīng)的正向進行，反應(yīng)物A的濃度逐漸減小，當(dāng)A的濃度保持不變時，說明反應(yīng)達到平衡，讀表中信息可得，實驗1中達到平衡的時間是40min；（2）實驗1、2的溫度相同，則平衡常數(shù)相同，先用三行數(shù)據(jù)法求實驗1的平衡常數(shù)，則：

2A (g)    B(g)  +  D(g)

各組分的起始濃度/ mol•L^－1     1.0           0        0

各組分的變化濃度/ mol•L^－1     0.50         0.25      0.25

各組分的平衡濃度/ mol•L^－1     0.50         0.25      0.25

則實驗1的平衡常數(shù)K===0.25；

再求實驗2中A的起始濃度，則：

2A (g)    B(g)  +  D(g)

各組分的起始濃度/ mol•L^－1     c₂           0        0

各組分的變化濃度/ mol•L^－1  c₂—0.60   0.5 c₂—0.30   0.5 c₂—0.30

各組分的平衡濃度/ mol•L^－1     0.60    0.5 c₂—0.30   0.5 c₂—0.30

則實驗2的平衡常數(shù)K===0.25，解得：c₂=1.2 mol•L^－1，則c₂>1.0 mol•L^－1；

（2）820>800，則實驗3的反應(yīng)速率比實驗1快，因為實驗3的反應(yīng)溫度比實驗1的高；（3）實驗1變?yōu)閷嶒?，其他條件保持不變，僅升高反應(yīng)溫度，平衡向吸熱方向移動，若2A (g) B(g)+D(g)是一個吸熱反應(yīng)，則平衡向正反應(yīng)方向移動，則實驗3中A的轉(zhuǎn)化率大于實驗1中，所以實驗3吸收的熱量較實驗1多。

考點：考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡，涉及可逆反應(yīng)的特點、平均反應(yīng)速率的計算、各組分的三行濃度（起始、變化、一定時間末或平衡）、化學(xué)平衡的標(biāo)志、平衡常數(shù)的計算、平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系、根據(jù)平衡常數(shù)計算反應(yīng)物的起始濃度、溫度對反應(yīng)速率和平衡移動的影響等。