Question

18．（1）對于反應2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196kJ•moL^-1，
①某溫度下，SO₂的平衡轉化率（α）與體系總壓強（p）的關系如圖1所示．平衡狀態由A變到B時，平衡常數K（A）=K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②將一定量的SO₂（g）和O₂（g）放入某固定體積的密閉容器中，在一定條件下，c（SO₃）的變化如圖2所示．若在第5分鐘將容器的體積縮小一半后，在第8分鐘達到新的平衡（此時SO₃的濃度為0.25mol•L^-1）．請在圖2中畫出此變化過程中SO₃濃度的變化曲線．
③該溫下，向容積為2L的密閉容器中充入2mol、1mol的SO₂和O₂，一段時間后達平衡，測得O₂的物質的量為0.4mol，保持其他條件不變，若起始時向容器中充入2molSO₃，達平衡時吸收熱量為78.4KJ．
若起始時加入SO₂、O₂、SO₃的物質的量分別為a、b、c，達到平衡時各組分的物質的量與上述平衡相同，a、b、c須滿足的條件是a+c=2，b+0.5c=1（用兩個等式表示，一個含a、c，一個含b、c）．若要求反應向正方向進行建立平衡，則起始時c的取值范圍是0≤c＜1.2mol
（2）將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中（固體試樣體積忽略不計），在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH₂COONH₄（s）?2NH₃（g）+CO₂（g）．判斷該分解反應已經達到化學平衡的是BD
A．2v（NH₃）=v（CO₂）                       
B．c（CO₂）不再變化
C．密閉容器中c（NH₃）：c（CO₂）=2：1        
D．密閉容器中總壓強不再變化
E．密閉容器中氨氣的體積分數不變．

Answer 1

分析 （1）①由A到B狀態改變壓強，溫度不變，而平衡常數只受溫度影響；
②在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，壓強增大平衡正向進行，若在第8分鐘末達到新的平衡（此時SO₃的濃度約為0.25mol/L），依據三氧化硫濃度變化，和平衡濃度畫出變化圖象；
③向容積為2L的密閉容器中充入2mol、1mol的SO₂和O₂和起始時向容器中充入2molSO₃，達平衡時各組分濃度相同，為等效平衡；若起始時加入SO₂、O₂、SO₃的物質的量分別為a、b、c，達到平衡時各組分的物質的量與上述平衡相同，可以使三氧化硫完全轉化，生成的二氧化硫和氧氣分別為2mol和1mol，平衡等效；若要求反應向正方向進行建立平衡，則起始時c必須少于1.2mol；
（2）根據化學平衡狀態的特征解答，當反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態．

解答 解：（1）①平衡常數只受溫度影響由A到B狀態改變壓強，溫度不變，故平衡常數不變，即K（A）=K（B），故答案為：=；
②在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，壓強增大平衡正向進行，若在第8分鐘末達到新的平衡（此時SO₃的濃度約為0.25mol/L），依據三氧化硫濃度變化和平衡濃度畫出變化圖象為，故答案為：；

③向容積為2L的密閉容器中充入2mol、1mol的SO₂和O₂和起始時向容器中充入2molSO₃，達平衡時各組分濃度相同，為等效平衡，氧氣物質的量為0.4mol，參加反應的二氧化硫為0.8mol，據熱化學方程式可知，2mol分解，吸熱196KJ，所以1.2mol二氧化硫分解吸熱0.8×196KJ÷2=78.4KJ；若起始時加入SO₂、O₂、SO₃的物質的量分別為a、b、c，達到平衡時各組分的物質的量與上述平衡相同，可以使三氧化硫完全轉化，生成的二氧化硫和氧氣分別為2mol和1mol，即a+c=2，b+0.5c=1；若要求反應向正方向進行建立平衡，則起始時c必須少于1.2mol，即0≤c＜1.2 mol，故答案為：78.4KJ；a+c=2；b+0.5c=1；0≤c＜1.2 mol；
（2）A、未體現正逆的關系，故A錯誤；
B、c（CO₂）不再變化，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故B正確；
C、只要反應發生，密閉容器中就存在c（NH₃）：c（CO₂）=2：1，故C錯誤；
D、反應前后氣體物質的量不同，所以壓強不變說明反應達到平衡狀態，故D正確；
E、從反應開始到平衡，密閉容器中氨氣的體積分數不變一直不變，故E錯誤；
故答案為：BD．

點評 本題考查了反應速率、等效平衡、化學平衡狀態的判斷等考點，題目難度中等，注意等效平衡的分析判斷．