Question

【題目】用化學反應原理研究氮的氧化物和硫的氧化物有著重要的意義．
（1）已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H1
2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H2
NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）△H3
則△H3= （用△H1、△H2 表示），如果上述三個反應方程式的平衡常數分別為K1、K2、K3 ， 則K3=（用K1、K2 表示）．
（2）如圖1所示，A是恒容的密閉容器，B是一個體積可變的充氣氣囊．保持恒溫，關閉K2 ， 分別將2mol NO 和1mol O2 通過K1、K3 分別充入A、B 中，發生的反應為2NO（g）+O2（g）2NO2（g）[不考慮2NO2（g）N2O4（g）]，起始時A、B 的體積相同均為a L．
①下列說法和示意圖2正確，且既能說明A容器中反應達到平衡狀態，又能說明B容器中反應達到平衡狀態的是 ．
a．A、B 容器中氣體的顏色均不再發生變化
b．A、B 容器中NO 和O2物質的量濃度比均為2：1
②T℃時，A 容器中反應達到平衡時的平衡常數Kp=8×10﹣2（kPa）﹣1 ． 若A 容器中反應達到平 衡時p（NO2）=200kPa，則平衡時NO的轉化率為 ． （Kp 是用平衡分壓代替平衡濃=×度計算所得平衡常數，分壓 總壓 物質的量分數）
（3）將0.2mol SO2 和0.15mol O2通入2L 的密閉容器中，測得SO2的物質的量隨時間變化如圖3實線所示．

編號	a	b	c	d	e
n（SO2）/mol	0.16	0.12	0.09	0.07	0.07
t/min	2	5	8	15	22

①ab段平均反應速率（填“大于”“小于”或“等于”）bc 段平均反應速率：de 段平均反應速率為 ．
②僅改變某一個實驗條件，測得SO2 的物質的量隨時間變化如圖3中虛線所示，則改變的條件是 ．

Answer 1

【答案】
（1）；
（2）a；66.7%
（3）大于；0；加入催化劑
【解析】（1）①2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H1；
②2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H2 ，
由蓋斯定律可知，反應SO2（g）+NO2（g）NO（g）+SO3（g）△H= = ；所以K3= ，所以答案是： ； ；
2）①a．A、B 容器中氣體的顏色均不再發生變化，說明二氧化氮的濃度保持不變，達平衡狀態，故正確；
b．兩者起始量為2：1，變化量為2：1，所以A、B 容器中NO 和O2物質的量濃度比始終為2：1，故錯誤；
故選a；
②由 2NO（g）+O2（g）2NO2（g）起始反應物投入量2mol NO 和1mol O2 ， 設開始時NO壓強為2P，O2壓強為P，
開始（kPa） 2P P 0
轉化（kPa）200 100 200
平衡（kPa）2P﹣200 P﹣100 200
Kp= =8×10﹣2（kPa）﹣1 ， 解得P=150kPa，所以則平衡時NO的轉化率為： =66.7%，
所以答案是：66.7%；
3）①隨著反應的進行深度逐漸減小，所以ab段平均反應速率大于bc 段平均反應速率，de 達平衡狀態，濃度變化量為0，所以de 段平均反應速率為0，
所以答案是：大于；0；
②由圖可知反應達平衡的時間縮短，而其它量不變，且僅改變某一個實驗條件，所以使用催化劑，所以答案是：加入催化劑．
【考點精析】通過靈活運用反應熱和焓變和化學平衡狀態本質及特征，掌握在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱；化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）即可以解答此題．