Question

二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物，防止和治理其对环境的污染是当前环保工作的重要研究内容之一。

(1)一定条件下，发生反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，向2 L密闭容器中通入2 mol SO2(g)、1 mol O2(g)和0.2 mol SO3(g)，2 min后反应达到平衡时，测得SO2的物质的量为1 mol，若往容器中再加入2  mol SO2(g)，则重新达到平衡时SO2的总转化率________50%(填“>”、“<”或“＝”)。

(2)在一密闭容器中发生反应 2 NO22NO＋O2

ΔH>0，反应过程中NO2的浓度随时间变化的情况如下图所示。

请回答：①依曲线A，反应在前3 min内氧气的平均反应速率为________。

②若曲线A、B分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况，则此条件可能是________(填“浓度”、“压强”、“温度”或“催化剂”)。

(3)一定温度下，在密闭容器中N2O5可发生下列反应：

①2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)

②2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)

若达平衡时，c(NO2)＝0.4 mol/L，c(O2)＝1.3 mol/L，则反应②中NO2的转化率为________，N2O5(g)的起始浓度应不低于________mol/L。

Answer 1

解析：(1)增大二氧化硫的浓度，导致二氧化硫自身转化率减小。

(2)①根据图像分析可知：前3 min内氧气浓度增大了0.035 mol/L，所以平均反应速率为0.0117 mol/(L·min)；②从图像变化趋势来看，B相对于A来说，反应速率增大，NO2浓度减小，所以只可能是温度。

(3)利用反应①和②可以求出当c(NO2)＝0.4 mol/L，c(O2)＝1.3 mol/L时，

①2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)

  4x  x

②2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)

  2y  2y  y

x＋y＝1.3 mol/L，

4x－2y＝0.4 mol/L，

解得：x＝0.5 mol/L，y＝0.8 mol/L。

所以反应②中NO2的转化率为80%。

由①反应生成的O2的浓度为0.5 mol/L，

知N2O5的起始浓度应大于1 mol/L。

答案：(1)<

(2)①0.011 7 mol/(L·min)　②温度

(3)80%　1