题目内容
500℃时，将SO2和O2置于一容积固定为2L的密闭容器中发生反应，反应过程中SO2、O2和SO3物质的量变化如图所示，测得此温度下0～10min内共放出热量为a kJ．（1）写出该反应的热化学方程式
（2）反应在10min至15min时间段，SO3的反应速率为
（3）根据曲线变化趋势看出，反应进行至25min时，采取的措施为
（4）不考虑25min后的变化情况，下列说法正确的是
a．其他条件不变，反应在绝热容器中进行达到平衡时SO2的转化率更大
b．其他条件不变，若在容积可变的密闭容器中进行反应，SO3的产量和平衡常数均增大
c．其他条件不变，向该密闭容器充入1mol 氦气，压强增大，平衡正向移动
d．其他条件不变，若将起始反应物的量加倍，达新平衡时O2的浓度小于0.15mol/L
（5）若保持其他条件不变，起始时充入a mol SO2、b mol O2、c mol SO3，欲使平衡混合物中各组成与20～25min段相同，则a、b应满足的关系为
考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学平衡的影响因素
专题：化学平衡专题
分析：（1）由图可知，在0～10min内参加反应的SO2为0.6mol-0.5mol=0.1mol，此时放出的热为a kJ，由此可计算出△H的值，进而写出热化学方程式；
（2）根据v=
计算；
（3）根据曲线变化趋势看出，反应进行至25min时，氧气的物质的量瞬间增大，而另外两种物质没有变化，所以此时改变的条件为增加氧气的量，平衡正向移动，SO2的体积分数减小，据此答题；
（4）a．其他条件不变，反应在绝热容器中进行，反应体系的温度升高，平衡逆向移动，所以达到平衡时SO2的转化率更大减小；
b．其他条件不变，若在容积可变的密闭容器中进行反应，平衡常数只与温度有关，所以不变化；
c．其他条件不变，向该密闭容器充入1mol 氦气，由于体积没有变化，各物质浓度也不变，所以平衡不移动；
d．其他条件不变，若将起始反应物的量加倍，体系压强增大，平衡正向移动，达新平衡时O2的浓度小于0.15mol/L；
（5）由图可知二氧化硫、氧气的起始物质的量分别为0.6mol、0.4mol，由于恒温恒容下的等效平衡，应满足二者起始浓度之比为2：1，且将三氧化硫完全转化为二氧化硫和氧气时，总的二氧化硫的物质的量、氧气的物质的量与起始的二氧化硫、氧气起始物质的量对应相等；要使反应逆向进行，生成物的物质的量比平衡时的物质的量要多一些，据此判断；
（2）根据v=
| ||
| △t |
（3）根据曲线变化趋势看出，反应进行至25min时，氧气的物质的量瞬间增大，而另外两种物质没有变化，所以此时改变的条件为增加氧气的量，平衡正向移动，SO2的体积分数减小，据此答题；
（4）a．其他条件不变，反应在绝热容器中进行，反应体系的温度升高，平衡逆向移动，所以达到平衡时SO2的转化率更大减小；
b．其他条件不变，若在容积可变的密闭容器中进行反应，平衡常数只与温度有关，所以不变化；
c．其他条件不变，向该密闭容器充入1mol 氦气，由于体积没有变化，各物质浓度也不变，所以平衡不移动；
d．其他条件不变，若将起始反应物的量加倍，体系压强增大，平衡正向移动，达新平衡时O2的浓度小于0.15mol/L；
（5）由图可知二氧化硫、氧气的起始物质的量分别为0.6mol、0.4mol，由于恒温恒容下的等效平衡，应满足二者起始浓度之比为2：1，且将三氧化硫完全转化为二氧化硫和氧气时，总的二氧化硫的物质的量、氧气的物质的量与起始的二氧化硫、氧气起始物质的量对应相等；要使反应逆向进行，生成物的物质的量比平衡时的物质的量要多一些，据此判断；
解答：
解：（1）由图可知，在0～10min内参加反应的SO2为0.6mol-0.5mol=0.1mol，此时放出的热为a kJ，1molSO2参加反应可以放出10aKJ的热量，所以热化学方程式为：2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）△H=-20a kJ/mol，故答案为：2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）△H=-20a kJ/mol；
（2）10min至15min时间段，SO3的变化的物质的量为0.35mol-0.1mol=0.25mol，根据v=
可知SO3的反应速率为
=0.025 mol/（L?min），故答案为：0.025 mol/（L?min）；
（3）根据曲线变化趋势看出，反应进行至25min时，氧气的物质的量瞬间增大，而另外两种物质没有变化，所以此时改变的条件为增加氧气的量，平衡正向移动，SO2的体积分数减小，故答案为：补充氧气； 变小；
（4）a．其他条件不变，反应在绝热容器中进行，反应体系的温度升高，平衡逆向移动，所以达到平衡时SO2的转化率更大减小，故a错误；
b．其他条件不变，若在容积可变的密闭容器中进行反应，平衡常数只与温度有关，所以不变化，故b错误；
c．其他条件不变，向该密闭容器充入1mol 氦气，由于体积没有变化，各物质浓度也不变，所以平衡不移动，故c错误；
d．其他条件不变，若将起始反应物的量加倍，体系压强增大，平衡正向移动，达新平衡时O2的浓度小于0.15mol/L，故d正确；
故选d；
（5）由图可知二氧化硫、氧气的起始物质的量分别为0.6mol、0.4mol，由于恒温恒容下的等效平衡，应满足二者起始浓度之比为2：1，且将三氧化硫完全转化为二氧化硫和氧气时，总的二氧化硫的物质的量、氧气的物质的量与起始的二氧化硫、氧气起始物质的量对应相等，即有a+c=0.6，b+
c=0.4，所以有2b-a=0.2，因为a、c均大于0，所以0.1≤b≤0.4，要使反应逆向进行，生成物的物质的量比平衡时的物质的量要多一些，在20～25min段时，三氧化硫的物质的量为0.5mol，所以有0.5＜c≤0.6，故答案为：2b-a=0.2； 0.1≤b≤0.4； 0.5＜c≤0.6；
| 500℃ |
| 500℃ |
（2）10min至15min时间段，SO3的变化的物质的量为0.35mol-0.1mol=0.25mol，根据v=
| ||
| △t |
| ||
| 5min |
（3）根据曲线变化趋势看出，反应进行至25min时，氧气的物质的量瞬间增大，而另外两种物质没有变化，所以此时改变的条件为增加氧气的量，平衡正向移动，SO2的体积分数减小，故答案为：补充氧气； 变小；
（4）a．其他条件不变，反应在绝热容器中进行，反应体系的温度升高，平衡逆向移动，所以达到平衡时SO2的转化率更大减小，故a错误；
b．其他条件不变，若在容积可变的密闭容器中进行反应，平衡常数只与温度有关，所以不变化，故b错误；
c．其他条件不变，向该密闭容器充入1mol 氦气，由于体积没有变化，各物质浓度也不变，所以平衡不移动，故c错误；
d．其他条件不变，若将起始反应物的量加倍，体系压强增大，平衡正向移动，达新平衡时O2的浓度小于0.15mol/L，故d正确；
故选d；
（5）由图可知二氧化硫、氧气的起始物质的量分别为0.6mol、0.4mol，由于恒温恒容下的等效平衡，应满足二者起始浓度之比为2：1，且将三氧化硫完全转化为二氧化硫和氧气时，总的二氧化硫的物质的量、氧气的物质的量与起始的二氧化硫、氧气起始物质的量对应相等，即有a+c=0.6，b+
| 1 |
| 2 |
点评：本题主要考查了可逆反应中反应热的计算、化学反应速率的计算、等效平衡原理的应用，有一定的综合性，难度中等．
练习册系列答案
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