题目内容
2．
一定温度下，将0.4mol SO2和0.2mol O2放入固定容积为2L的密闭容器中，发生反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ/mol，反应中SO3的物质的量浓度的变化情况如图：（1）达到平衡时该反应放出的能量为19.66kJ．
（2）该条件下，反应的化学平衡常数K=20
（3）下列有关说法正确的是bce
a．容器中SO3的百分含量保持不变和混合气体的密度保持不变都可以说明反应达到平衡
b．使用催化剂不能提高SO2的转化率，但可以提高单位时间内SO3的产量
c．若恒温恒压，向容器中充入Ar，SO2的转化率减小
d．向原平衡体系中再充入一定量的O2，平衡正向移动，则SO3的体积分数一定增大
e．向容器再充入0.4mol SO2和0.2mol O2，则达到平衡时c（SO3）＞0.2mol/L
（4）下列关于2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）反应的图象中，可能正确的是ABD．
（5）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则SO3的物质的量浓度不可能为ac．
a．0.20mol/L b．0.12mol/L c．0.10mol/L d．0.08mol/L
（6）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时SO3的浓度约为0.25mol/L），请在上图中用虚线画出第5分钟末之后的SO3浓度的变化曲线．
分析 （1）由图可知，平衡时生成SO3的物质的量为2L×0.1mol/L=0.2mol，结合热化学方程式计算放出的热量；
（2）根据平衡时SO3的物质的量浓度计算二氧化硫、氧气平衡浓度，代入K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$计算；
（3）a．混合气体总质量不变，容器容积不变，容器内混合气体密度始终不变；
b．使用催化剂不影响平衡移动，不能提高SO2的转化率，可以加快反应速率；
c．若恒温恒压，向容器中充入Ar，体积增大，各组分浓度减小，等效为减小压强，平衡逆向移动；
d．向原平衡体系中再充入一定量的O2，平衡正向移动，则SO3的体积分数不一定增大；
e．向容器再充入0.4mol SO2和0.2mol O2，原平衡相当于增大压强，平衡正向移动，转化率增大；
（4）A．交叉点处于平衡状态，升高温度，反应速率加快，正反应为放热反应，平衡逆向移动；
B．最高点处于平衡状态，最高点之前未到达平衡，随温度升高转化率增大，最高点之后，升高温度平衡逆向移动；
C．升高温度，反应速率加快，正反应为放热反应，平衡逆向移动，三氧化硫含量降低；
D．增大压强，反应速率加快，正反应为气体体积减小的反应，平衡正向移动，三氧化硫含量增大；
（5）改变温度平衡一定移动，平衡时浓度一定不是0.1mol/L，平衡正向移动时三氧化硫浓度达极大值，平衡逆向移动三氧化硫浓度达极小值；
（6）在第5分钟末将容器的体积缩小一半，瞬间SO3的浓度变为0.2mol/L，压强增大平衡正向进行，三氧化硫浓度减小到第8分钟末达到新的平衡（此时SO3的浓度约为0.25mol/L）．
解答 解：（1）由图可知，平衡时生成SO3的物质的量为2L×0.1mol/L=0.2mol，放出的热量为$\frac{0.2mol}{2mol}$×196.6kJ=19.66kJ，故答案为：19.66kJ；
（2）平衡时SO3的物质的量浓度为0.1mol/L，则：
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）
起始浓度（mol/L）：0.2 0.1 0
变化浓度（mol/L）：0.1 0.05 0.1
平衡浓度（mol/L）：0.1 0.05 0.1
故平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{0．{1}^{2}}{0．{1}^{2}×0.05}$=20，故答案为：20；
（3）a．混合气体总质量不变，容器容积不变，容器内混合气体密度始终不变，密度不变不能说明到达平衡，故a错误；
b．使用催化剂不影响平衡移动，不能提高SO2的转化率，可以加快反应速率，可以提高单位时间内SO3的产量，故b正确；
c．若恒温恒压，向容器中充入Ar，体积增大，各组分浓度减小，等效为减小压强，平衡逆向移动，SO2的转化率减小，故c正确；
d．向原平衡体系中再充入一定量的O2，平衡正向移动，则SO3的体积分数不一定增大，故d错误；
e．向容器再充入0.4mol SO2和0.2mol O2，原平衡相当于增大压强，平衡正向移动，转化率增大，则达到平衡时c（SO3）＞0.2mol/L，故e正确，
故选：bce；
（4）A．交叉点处于平衡状态，升高温度，反应速率加快，正反应为放热反应，逆反应速率增大更多，平衡逆向移动，图象符合实际，故A正确；
B．最高点处于平衡状态，最高点之前未到达平衡，随温度升高转化率增大，最高点之后，升高温度平衡逆向移动，转化率减小，图象符合数据，故B正确；
C．升高温度，反应速率加快，正反应为放热反应，平衡逆向移动，三氧化硫含量降低，图象不符合实际，故C错误；
D．增大压强，反应速率加快，正反应为气体体积减小的反应，平衡正向移动，三氧化硫含量增大，图象符合实际，故D正确，
故选：ABD；
（5）改变温度平衡一定移动，平衡时浓度一定不是0.1mol/L，若升高温度，平衡逆向进行，则SO3的物质的量浓度小于0.1mol/L，且大于0，若温度降低，平衡正向进行，但反应是可逆反应，不能进行彻底，则SO3的物质的量浓度大于0.1mol/L，但小于0.2mol/L，所以不可能为ac，
故选：ac；
（6）在第5分钟末将容器的体积缩小一半，瞬间SO3的浓度变为0.2mol/L，压强增大平衡正向进行，三氧化硫浓度减小到第8分钟末达到新的平衡（此时SO3的浓度约为0.25mol/L），第5分钟末之后的SO3浓度的变化曲线为：
，
故答案为：．
点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、平衡常数、化学平衡图象等，侧重考查学生分析能力，难度中等．
为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验．Ⅰ．AgNO3的氧化性．
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出．为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag+ 除尽后，进行了如下实验．可选用的试剂：KSCN溶液、KMnO4（H+）溶液、氯水．
（1）请完成下表：
| 操作 | 现象 | 结论 |
| 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入KSCN溶液， 振荡 | ① | 存在Fe3+ |
| 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入 ②， 振荡 | ③ | 存在Fe2+ |
①溶液呈血红色；②酸性的KMnO4溶液；③溶液紫色褪去．
Ⅱ．AgNO3的热稳定性
用如图所示的实验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体．当反应结束后，试管中残留固体为黑色．
（2）装置B的作用是防倒吸．
（3）经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验证方法是用带火星的木条深入集气瓶中，木条复燃证明无色气体为氧气．
（4）[查阅资料]Ag2O和粉末状的Ag均为黑色； Ag2O可溶于氨水．
[提出设想]试管中残留的黑色固体可能是：ⅰAg；ⅱAg2O；ⅲAg和Ag2O．
[实验验证]该小组为验证上述猜想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验．
| 实验编号 | 操作 | 现象 |
| a | 加入足量氨水，振荡 | 黑色固体不溶解 |
| b | 加入足量稀硝酸，振荡 | 黑色固体溶解，并有气体产生 |
[实验结论]根据上述实验结果，该小组得出AgNO3固体热分解的产物有Ag、NO2、O2．
| A． | 铜的金属活动性比铁差，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀 | |
| B． | 铵盐受热易分解，实验室常加热硝酸铵与氢氧化钙的混合物制取氨气 | |
| C． | 氯化铁有氧化性，工业上用FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板 | |
| D． | 氨水具有弱碱性，可与饱和氯化铁溶液反应制得氢氧化铁胶体 |