Question

【题目】一定条件下，将SO2和O2充入体积为2L的密闭容器中，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热）反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示：

回答下列问题：

（1）用 SO2表示0～15min的平均反应速率为__________。降低温度，SO2的转化率_________，化学反应速度_____________。（填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）反应处于平衡状态的时间是 ________。则该反应正反应为_________（填“吸热”或“放热”）反应。

（3）反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是 _____________(用文字表达)；10～15min的曲线变化的原因可能是_____（填写编号）。

a.加了催化剂 b.升高温度 c.降低温度 d.增加SO3的物质的量

（4）在相同的温度时，在该2L的密闭容器中充入的是0.1mol的SO3，0.05mol的O2，0.05的SO2，平衡时若想SO2的体积分数与上述平衡时相同，则应再加入（填SO2、O2、SO3 ) __________，为_________mol。

Answer 1

【答案】 0.0013mol/（L·min） 增大 减小 15min-20min 25min-30min 放热 增加氧气的量 ab SO2 0.05

【解析】（1）0～15min内SO2减少0.2mol－0.16mol＝0.04mol，浓度是0.02mol/L，因此用 SO2表示0～15min的平均反应速率为0.02mol/L÷15min＝0.0013mol/（L·min）。在反应放热，降低温度，平衡向正反应方向进行，SO2的转化率增大，化学反应速度减小。（2）反应混合物各物质的物质的量不变化，说明反应处于平衡状态，由图可知在15～20min、25min-30min出现平台，各组分的物质的量不变，反应处于平衡状态；（3）由图可知，反应进行至20min时，平衡向正反应移动，瞬间只有氧气的浓度增大，应是增大了氧气的浓度；由图可知，反应向正反应进行，10min到15min反应混合物单位时间内的变化量增大，说明反应速率增大，10min改变瞬间，各物质的物质的量不变。a．加了催化剂，增大反应速率，a正确；b．升高温度，增大反应速率，b正确；c．降低温度反应速率降低，c错误；d．10min改变瞬间，各物质的物质的量不变，不是增加SO3的物质的量，d错误，答案选ab；（4）在相同的温度时，在该2L的密闭容器中充入的是0.1mol的SO3，0.05mol的O2，0.05的SO2，平衡时若想SO2的体积分数与上述平衡时相同，说明平衡等效，二氧化硫和氧气起始量等于原起始量，由于0.1mol的SO3相当于是0.05mol的O2，0.1mol的SO2，由于起始时氧气是0.1mol，二氧化硫是0.2mol，所以还应该在通入0.05mol二氧化硫。