题目内容

3．一定条件下，将SO2和O2充入一密闭容器中，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1所示：回答下列问题：
（1）降低温度，SO2的转化率增大化学反应速度减小．（填“增大”“减小”或“不变”）
（2）反应处于平衡状态的时间是15-20min和25-30min．
（3）反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是增大了氧气的浓度（用文字表达）．10min到15min的曲线变化的原因可能是ab（填写编号）．
a．加了催化剂      b．缩小容器体积     c．降低温度    d．增加SO3的物质的量
（4）H2S是一种无色、有毒且有恶臭味的气体．煤的低温焦化，含硫石油开采、提炼，橡胶、制革、染料、制糖等工业中都有H2S产生．有研究组设计了一种硫化氢-空气燃料电池，总反应为2H2S+O2═2S↓+2H2O，简易结构如图2所示．
①硫化氢应通入到电极b（填“a”或“b”）．
②b极发生的电极反应为H2S-2e-+O2-=S↓+H2O．

分析 （1）该反应正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应移动，反应速率减小；
（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；
（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；
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；
（4）根据总反应2H2S+O2═2S↓+2H2O分析，得到硫化氢在负极失电子发生氧化反应生成硫单质，氧气在正极得电子发生还原反应生成氧离子，据此分析．

解答 解：（1）该反应正反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，二氧化硫转化率增大，降低温度反应速率减小，故答案为：增大；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；
（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，故a正确；
b．缩小容器体积，增大压强，增大反应速率，故b正确；
c．降低温度反应速率降低，故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，故d错误．
故答案为：增大了氧气的浓度；ab；
（4）①根据总反应2H2S+O2═2S↓+2H2O分析，得到硫化氢在负极失电子发生氧化反应生成硫单质，氧气在正极得电子发生还原反应生成氧离子，又电子从b流向a极即b为负极，a为正极，故答案为：b；
②b为负极，硫化氢失电子发生氧化反应生成硫单质，反应式为：H2S-2e-+O2-=S↓+H2O，故答案为：H2S-2e-+O2-=S↓+H2O．

点评 本题考查平衡移动、平衡影响因素、化学平衡图象以及原电池原理等，难度中等，图象问题解题步骤：（1）看懂图象：①看面（即弄清纵坐标与横坐标的意义）；②看线（即弄清线的走向和变化趋势）；③看点（即弄清起点、拐点、交点、终点的意义）；④看是否要作辅助线（如等温线、等压线）；⑤看定量图象中有关量的多少．（2）联想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律．

练习册系列答案
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19．在下列各溶液中，粒子一定能大量共存的是（　　）
A．可以使甲基橙变红的溶液中：Fe3+、Al3+、Cl-、H2O2
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D．酸性溶液中：Fe3+、Al3+、NO3-、C6H5O-
20．100mL 12mol/L的硝酸与30g的Ag-Cu混合物反应，共收集到6.72L的气体，并测得反应后溶液中氢离子浓度为2mol/L（设体积不变），求混合物中Ag的质量．
11．下列化学用语表示正确的是（　　）
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18．用“＞”、“＜”或“=”填写下列空格：
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（4）A元素的电子构型为ns2np3，B元素的电子构型为ns2np4，第一电离能：A＞B．
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15．下列各组离子能在指定溶液中大量共存的一组是（　　）
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C．在硫酸铵溶液中：Na+、K+、OH-D．在氯化钠溶液中：K+、Ca2+、N03-
12．下列化合物中，既含有离子键、又含有共价键的是（　　）
A．HClB．Na2O2C．H2OD．CaCl2
13．下列性质能确定该物质为离子化合物的是（　　）
A．溶于水能导电的化合物B．熔点高的化合物
C．第ⅠA族与第ⅦA族元素形成的化合物D．在熔融状态下能导电的化合物

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