Question

有两个容积相等的密闭容器A和B（如图1）所示，A容器有一个可上下移动的活塞，能使容器保持恒压，B容器的容积不变．起始时这两个容器中分别充入等量按体积比为2：1的SO₂和O₂的混合气体，并使A和B容积相等．在400℃条件下，发生如下反应：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）（△H＜0）．

（1）达到平衡时，所需的时间t（A）

 

t（B），A容器中SO₂的转化率比B容器中

 

．（填“大、小或相等）
（2）达到（1）所述平衡后，若向两容器中通入少量的等量氩气，A容器中化学平衡

 

移动，B容器中化学平衡

 

移动．（填“向左、向右、不”）
（3）达到（1）所述平衡后，若向两容器中通入等量原反应气体，再达到平衡时，A容器中c（SO₃）

 

，B容器中SO₃的质量分数

 

．（填“增大、减少或不变”）
（4）B容器反应过程中SO₂、O₂、SO₃物质的量变化如图2所示：回答下列问题：
①反应在

 

时间处于平衡状态．
②反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是

 

（用文字表述）．10min到15min的曲线变化的原因可能是

 

（填写编号）．
a．增加SO₃的物质的量                    b．缩小容器体积
c．加了催化剂                          d．降低温度．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）A能保持恒压，B能保持恒容．起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为2：1的等量的SO₂和O₂，使之发生反应：2SO₂+O₂?2SO₃，恒温恒容随反应进行压强减小速率减慢，恒温恒压容器中反应过程中压强增大，反应速率大；转化率大；
（2）恒温恒压容器，加入惰气压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行；恒温恒容容器加入惰气总压增大，分压不变，平衡不动，反应速率不变；
（3）恒温恒压容器加入等量原反应物，最后达到相同平衡状态；恒温恒容容器，加入原反应物压强增大，平衡正向进行；
（4）①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；
②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；
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．据此结合选项分析．

解答： 解：（1）A能保持恒压，B能保持恒容．起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为2：1的等量的SO₂和O₂，使之发生反应：2SO₂+O₂?2SO₃，恒温恒容随反应进行压强减小速率减慢，恒温恒压容器A中反应过程中压强增大，反应速率大；转化率大；所以达到平衡所需要的时间A小于B，SO₂的转化率A大于B；
故答案为：小；大；
（2）恒温恒容B容器加入惰气总压增大，分压不变，平衡不动，反应速率不变；恒温恒压A容器，加入惰气压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行，反应是气体体积减小的反应，所以平衡逆向进行；
故答案为：向左；不；
（3）恒温恒压容器A中加入等量原反应物，最后达到相同平衡状态物质的质量分数不变；恒温恒容容器B，加入原反应物压强增大，平衡正向进行，三氧化硫质量分数减小；
故答案为：不变；增大；
（4）①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和25-30min出现平台，各组分的物质的量不变，反应处于平衡状态，
故答案为：15-20min和25-30min；
②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．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，故a错误．
b．缩小容器体积，增大压强，增大反应速率，故b正确；
c．加了催化剂，增大反应速率，故c正确；
d．降低温度反应速率降低，故d错误；
故答案为：增大了氧气的浓度；bc．

点评：本题考查了恒温恒压，恒温恒容容器中化学平衡的影响因素分析判断，题目难度中等．