Question

【題目】在體積為2L的恒容密閉容器中充入一定量的SO2和O2，發生反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反應在三種不同的條件下進行，反應物SO2的物質的量(mol)隨反應時間(min)的變化情況如下表所示:

(1)對照實驗1，實驗2改變的某一外界條件可能是_______。

(2)反應達平衡后，向實驗2中加入少量的18O2，一段時間18O后可能存在于哪些物質中________(填選項)。

A 只存在氧氣 B 只存在三氧化硫 C 只存在反應物 D 存在反應物與生成物

(3)實驗3中，在5～15min時段，用O2表示的平均反應速率為______ mol/(L·min)。

(4)若將實驗1置于絕熱體系中，測得實驗到達平衡的時間比原來縮短了，則參加反應的SO2和O2的總能量______(填“＞”、“＜”或“＝”)生成的SO3的總能量。

(5)能說明實驗3達到平衡狀態的標志是_______(任寫一條)。

Answer 1

【答案】加入催化劑 D 0.005 ＞ 各物質的物質的量不再改變(或各物質的物質的量濃度不再改變等合理答案）

【解析】

(1)對照實驗1，實驗2的數據，起始時反應物SO2的物質的量相同，但實驗2建立平衡需要的時間短，平衡時SO2的物質的量相同，結合影響化學反應速率的因素分析解答；

(2) 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應同時向正反應和逆反應方向進行，據此分析解答；

(3)根據二氧化硫的變化量結合方程式計算出氧氣的變化量，再根據v=計算；

(4)在絕熱體系中氣體的溫度與反應的熱效應有關，結合影響化學反應速率的因素分析解答；

(5)根據平衡狀態的特征分析解答。

(1)對照實驗1，實驗2的數據，起始時反應物SO2的物質的量相同，但實驗2建立平衡需要的時間短，平衡時SO2的物質的量相同，因此改變的某一外界條件可能是實驗2加入了催化劑，故答案為：加入催化劑；

(2) 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應達平衡后，向實驗2中加入少量的18O2，一段時間18O會出現在二氧化硫、氧氣和三氧化硫三種物質中，故選D；

(3)實驗3中，在5～15min時段，二氧化硫的物質的量的變化量為0.2mol，則氧氣的物質的量變化量為0.1mol，用O2表示的平均反應速率為=0.005mol/(L·min)，故答案為：0.005；

(4)若將實驗1置于絕熱體系中，測得實驗到達平衡的時間比原來縮短了，說明反應速率加快，是因為反應放熱，使得容器內氣體的溫度升高，因此參加反應的SO2和O2的總能量大于生成的SO3的總能量，故答案為：＞；

(5)根據平衡狀態的特征，能說明實驗3達到平衡狀態的標志有：各物質的物質的量不再改變、各物質的濃度不再改變、氣體的壓強不再改變等，故答案為：各物質的物質的量不再改變(或各物質的物質的量濃度不再改變等)。