Question

Ⅰ．（ 1）在一个体积为2L的密闭容器中充入6mol SO₂和3mol O₂，进行下列反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），保持温度不变，2min后达到平衡，测得混合气体中O₂的体积分数为25%，用SO₂浓度变化来表示的化学反应速率为

 

．
（2）如图A表示在密闭容器中反应：2SO₂+O₂?2SO₃△H＜0达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a-b过程中改变的条件可能是

 

；b-c过程中改变的条件可能是

 

； 若增大压强时，反应速度变化情况画在c-d处．
（3）以上反应达平衡后，若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍，达新平衡后，容器内温度将

 

[填“升高”、“降低”或“不变”（容器不与外界进行热交换）]．
Ⅱ．图1是CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
（1）反应的焓变△H

 

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁

 

K₂．（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）T₁时，往体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO和2mol H₂，经测得CO和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图2．则该反应的平衡常数为

 

（4）若容器容积不变，下列措施可增加CO转化率的是

 

．
a．升高温度          b．将CH₃OH（g）从体系中分离
c．使用合适的催化剂    d．充入He，使体系总压强增大．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,物质的量或浓度随时间的变化曲线,转化率随温度、压强的变化曲线,化学反应速率和化学计量数的关系

专题：化学平衡专题

分析：Ⅰ、（1）依据化学平衡三段式列式计算，结合反应速率概念计算；
（2）根据正逆反应速率的变化结合温度、压强对反应速率和化学平衡的影响判断，a时逆反应速率大于正反应速率，且正逆反应速率都增大，b时正反应速率大于逆反应速率，注意逆反应速率突然减小的特点；
（3）若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍，压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行，平衡逆向进行，容器不与外界进行热交换，温度降低；
Ⅱ、（1）“先拐先平”温度高T₂＞T₁，依据平衡移动原理结合一氧化碳转化率变化分析；
（2）图象分析“先拐先平”温度高T₂＞T₁，依据平衡移动原理结合一氧化碳转化率变化分析平衡移动方向，得到平衡常数大小；
（3）依据图象分析平衡量，甲醇浓度为0.75mol/L，一氧化碳浓度为0.25mol/L，根据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到；
（4）若容器容积不变，下列措施可增加CO转化率，平衡正向进行，依据平衡移动原理分析判断．

解答： 解：I、（1）在一个体积为2L的密闭容器中充入6mol SO₂和3mol O₂，进行下列反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），设消耗二氧化硫物质的量为x，
              2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）  6         3         0
变化量（mol）  x         0.5x      x
平衡量（mol） 6-x       3-0.5x     x
保持温度不变，2min后达到平衡，测得混合气体中O₂的体积分数为25%，体积比等于物质的量之比，则

3-0.5x

9-0.5x

×100%=25%，解得x=2mol，用SO₂浓度变化来表示的化学反应速率=

2mol 2L

2min

=0.5mol?L^-1?min^-1，
故答案为：0.5mol?L^-1?min^-1；
（2）a时逆反应速率大于正反应速率，说明平衡应向逆反应方向移动，且正逆反应速率都增大，该反应的正反应放热，应为升高温度的结果；b时正反应速率不变，逆反应速率减小，在此基础上逐渐减小，应为减小生成物的原因；增大压强，正逆反应速率都增大，平衡向气体体积减小的方向移动即正反应方向移动，因此正反应速率大于逆反应速率，图象应为，
故答案为：升高温度；减小SO₃浓度；；
（3）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反应是放热反应，若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍，压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行，即逆向移动，容器不与外界进行热交换，逆向吸热会导致温度降低，
故答案为：降低；
II、（1）由T₂温度下反应速率斜率更大，反应速率更快，得出T₂＞T₁，由图象可知一氧化碳转化率随温度升高减小，说明温度升高，平衡逆向进行，正反应为放热反应，△H＜0，
故答案为：＜；       
（2）T₂＞T₁，温度升高，平衡逆向进行，说明平衡常数K₁＞K₂，
故答案为：＞；
（3）T₁时，往体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO和2mol H₂，经测得CO和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图分析可知，甲醇浓度为0.75mol/L，一氧化碳浓度为0.25mol/L；
               CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
起始量（mol/L）  1      2           0
变化量（mol/L）  0.75   1.5       0.75
平衡量（mol/L）  0.25   0.5       0.75
平衡常数K=

0.75

0.25×0．52

=12，
故答案为：12；        
（4）a．反应是放热反应，升高温度，平衡逆向进行，一氧化碳转化率减小，故a错误；         
b．将CH₃OH（g）从体系中分离，平衡正向进行，一氧化碳转化率增大，故b正确；
c．使用合适的催化剂，改变反应速率不改变平衡，一氧化碳转化率不变，故c错误；    
d．充入He，使体系总压强增大，恒容容器中，参与反应的物质分压不变平衡不动，一氧化碳转化率不变，故d错误；
故答案为：b．

点评：本题考查了化学平衡移动原理的分析判断，图象分析方法和平衡计算应用，注意平衡常数随温度变化，掌握基础是关键，题目难度中等．