Question

17．在體積為2L密閉 絕熱容器中，將物質(zhì)的量均為2.00mol的SO₂、O₂混合，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），容器中SO₃的體積分?jǐn)?shù)     
（SO₃%）與體系內(nèi)的溫度變化如圖所示曲線：
（1）此反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（2）A、B兩點(diǎn)正反應(yīng)速率的大小關(guān)系是：v_A＜v_B（填=、＞或＜，）；
（3）時(shí)間是10min時(shí)溫度測(cè)得為T₀，以O(shè)₂表示T₀對(duì)應(yīng)的平均反應(yīng)速率$\overline{v}$（O₂）=0.04 mol/（L•s）；
（4）溫度T＜T₀時(shí)，SO₃%逐漸增大的原因是由圖象可知，當(dāng)溫度T＜T₀時(shí)反應(yīng)還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)還在正向進(jìn)行，反應(yīng)物二氧化硫和氧氣會(huì)逐漸減少，三氧化硫就會(huì)逐漸增多；
（5）若B點(diǎn)SO₃的體積分?jǐn)?shù)為40.0%，則SO₂的轉(zhuǎn)化率為66.7%．

Answer 1

分析 由圖象可知溫度T＜T₀時(shí)，反應(yīng)未達(dá)到平衡，向正向移動(dòng)，SO₃%逐漸增大，溫度大于T₀時(shí)，溫度升高，SO₃%逐漸減小，說明平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率增大，結(jié)合三段式計(jì)算達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，并以此計(jì)算轉(zhuǎn)化率．

解答 解：（1）溫度大于T₀時(shí)，溫度升高，SO₃%逐漸減小，說明平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
（2）溫度升高，反應(yīng)速率增大，則v_A＜v_B，故答案為：＜；
（3）設(shè)參加反應(yīng)的氧氣為xmol
         2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始的量：2mol      2mol     0
轉(zhuǎn)化的量：2x         x        2x
平衡的量：2-2x       2-x      2x
SO₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為50%，所以$\frac{2x}{2-2x+（2-x）+2x}$×100%=50%，所以x=0.8mol，則v（O₂）=$\frac{\frac{n}{\;\;\;\;V\;\;\;\;}}{t}$=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{10s}$=0.04 mol/（L•s），
故答案為：0.04 mol/（L•s）；
（4）由圖象可知溫度T＜T₀時(shí)，反應(yīng)未達(dá)到平衡，向正向移動(dòng)，反應(yīng)物二氧化硫和氧氣會(huì)逐漸減少，三氧化硫就會(huì)逐漸增多，SO₃%逐漸增大，
故答案為：由圖象可知，當(dāng)溫度T＜T₀時(shí)反應(yīng)還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)還在正向進(jìn)行，反應(yīng)物二氧化硫和氧氣會(huì)逐漸減少，三氧化硫就會(huì)逐漸增多；
（5）設(shè)參加反應(yīng)的氧氣為xmol 
        2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始的量：2mol   2mol     0
轉(zhuǎn)化的量：2x      x       2x
平衡的量：2-2x   2-x       2x
SO₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為40%，所以$\frac{2x}{2-2x+（2-x）+2x}$×100%=40%，所以x=$\frac{2}{3}$mol，所以n（SO₂）=2x=$\frac{4}{3}$mol，所以SO₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{\;\;\frac{4}{3}\;\;\;}{2}$×100%=66.7%，
故答案為：66.7%．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，題目涉及反應(yīng)速率的計(jì)算，轉(zhuǎn)化率的計(jì)算，難度一般，根據(jù)有關(guān)公式即可求算．