Question

【題目】按要求回答下列問題:

(1) 一定溫度下，發生反應: 2 SO2(g)+ O2 (g)2SO3(g)(反應條件己略),現向2L密閉容器中充入4.0 mol SO2和2.0 mol O2發生反應，測得n (O2) 隨時間的變化如下表:

①0~2 min內，v(SO2)=_______________

②達到平衡時SO3的物質的量濃度為____________

③下列可證明上述反應達到平衡狀態的是____________(填序號)。

a. v(O2)=2v(SO3)

b. O2的物質的量濃度不再變化

c.每消耗1molO2，同時生成2molSO3

d.容器內壓強保持不變

(2)已知可逆反應: 2NO2(g) (紅棕色) N2O4(g) (無色)，正反應為放熱反應。將裝有NO2和N2O4混合氣體的燒瓶放入熱水中，觀察到的現象______________ ，產生該現象的原因是________________

(3)某溫度下的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化曲線如圖，則該反應的化學方程式為_________________

Answer 1

【答案】0.4mol·L-1·min-1 1.0mol·L-1 bd 紅棕色顏色加深 該反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，使NO2濃度增大，顏色加深 3X(g)＋Y(g)2Z(g)

【解析】

(1)①0~2 min內，△n(O2)=2.0mol-1.2mol=0.8mol，根據反應方程式可知該時間段內△n(SO2)=1.6mol，容器體積為2L，所以v(SO2)== 0.4mol·L-1·min-1；

②根據表格數據可知4min后氧氣的物質的量不再改變，說明反應達到平衡，平衡時△n(O2)=2.0mol-1.0mol=1.0mol，根據反應方程式可知△n(SO3)=2.0mol，容器體積為2L，所以平衡時c(SO3)=1.0mol·L-1；

③a．反應達到平衡時正逆反應速率相等，但選項并未標注是正反應速率還是逆反應速率，而且同一方向的不同物質的反應速率之比等于計量數之比，所以無論是正反應速率還是逆反應速率都不可能出現v(O2)=2v(SO3)，故a不符合題意；

b．反應達到平衡時正逆反應速率相等，各物質的濃度不再改變，所以氧氣的物質的量濃度不再改變能說明反應平衡，故b符合題意；

c．消耗O2和生成SO3均為正反應，只有反應進行，無論是否平衡都存在每消耗1molO2，同時生成2molSO3，故c不符合題意；

d．該反應前后氣體系數之和不相等，所以未平衡時氣體的總物質的量會變，容器的體積不變，所以壓強會變，當壓強不變時說明反應平衡，故d符合題意；

綜上所述選bd；

(2)放入熱水中溫度升高，該反應正反應為放熱反應，所以升高溫度平衡逆向移動，使NO2濃度增大，顏色加深，所以可以觀察到紅棕色顏色加深；

(3)據圖可知X、Y的物質的量減小，Z的物質的量增加，所以X、Y為反應物，Z為生成物，相同時間內△n(X)：△n(Y):△n(Z)=(1.0-0.4)mol：(1.0-0.8)mol：(0.5-0.1)mol=3:1:2，所以反應方程式為3X(g)＋Y(g)2Z(g)。