Question

16．（1）對于下列反應：2SO₂+O₂?2SO₃，如果2min內SO₂的濃度由6mol/L下降為2mol/L，那么，用SO₂濃度變化來表示的化學反應速率為2mol/（L•min），用O₂濃度變化來表示的反應速率為1mol/（L•min）．如果開始時SO₂濃度為4mol/L，2min后反應達平衡，若這段時間內v（O₂）為0.5mol/（L•min），那么2min時SO₂的濃度為2mol/L．
（2）圖1表示在密閉容器中反應：2SO₂+O₂?2SO₃△H=-198kJ/mol達到平衡時，由于條件改變而引起反應速度和化學平衡的變化情況，a b過程中改變的條件可能是升溫；b c過程中改變的條件可能是減小SO₃濃度； 若增大壓強時，反應速度變化情況畫在c～d處．

（3）將1mol I₂（g） 和2mol H₂置于2L密閉容器中，在一定溫度下發生反應：I₂（g）+H₂（g）?2HI（g）；△H＜0，并達平衡．HI的體積分數w（HI）隨時間變化如圖2曲線（Ⅱ）所示：
若改變反應條件，在甲條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅰ） 所示，在乙條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅲ） 所示．則甲條件可能是③⑤，則乙條件可能是④．
（填入下列條件的序號）
①恒容條件下，升高溫度；
②恒容條件下，降低溫度；
③恒溫條件下，縮小反應容器體積；
④恒溫條件下，擴大反應容器體積；
⑤恒溫恒容條件下，加入適當催化劑．

Answer 1

分析 （1）根據v=$\frac{△c}{△t}$計算化學反應速率，根據同一化學反應中同一時間段內各物質的反應速率之比等于其計量數之比計算二氧化硫的反應速率，速率之比等于化學方程式計量數之比，根據反應速率計算二氧化硫反應量，從而得出2min時SO₂的濃度；
（2）正逆反應速率的變化結合溫度、壓強對反應速率和化學平衡的影響判斷；
（3）分析圖象可知：反應時間縮短，碘化氫的含量不變，說明該條件只改變反應速率不影響平衡，壓強和催化劑對該反應平衡無影響，據此解答即可．

解答 解：（1）對于下列反應：2SO₂+O₂?2SO₃△H＜0，如果2min內SO₂的濃度由6mol/L下降為2 mol/L，用SO₂濃度變化來表示的化學反應速率為v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{6-2}{2}$mol/（L•min）=2mol/（L•min），用O₂濃度變化來表示的反應速率=$\frac{1}{2}$×2mol/（L•min）=1mol/（L•min），
如果開始時SO₂濃度為4mol/L，2min后反應達平衡，若這段時間內v（O₂）為0.5mol/（L•min），氧氣消耗濃度=0.5mol/（L•min）×2min=1mol/L，化學方程式定量計算得到消耗二氧化硫濃度為2mol/L，則二氧化硫的平衡濃度=4mol/L-1mol/L=2mol/L，
故答案為：2mol/（L•min）；2mol/（L•min）；2mol/L；
（2）a時逆反應速率大于正反應速率，且正逆反應速率都增大，說明平衡應向逆反應方向移動，該反應的正反應放熱，應為升高溫度的結果，b時正反應速率不變，逆反應速率減小，在此基礎上逐漸減小，應為減小生成物的原因，若增大壓強時，平衡向正反應方向移動，則正逆反應速率都增大，且正反應速率大于逆反應速率，圖象應為
，
故答案為：升溫；減小SO₃濃度；
；
（3）在（I）條件下w（HI）的變化如曲線Ⅰ所示，反應時間縮短，碘化氫的含量不變，說明該條件只增大了反應速率不影響平衡，增大壓強和加入催化劑對該反應平衡無影響，但都增大反應速率，縮短反應時間，則甲條件可能是③⑤符合；
在（III）條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅲ） 所示，反應時間變長，碘化氫的含量不變，說明反應速率減小，平衡不移動，所以是減小壓強，即擴大容器體積，則乙條件可能是④符合，
故答案為：③⑤；④．

點評 本題考查化學反應速率概念理解和計算應用、化學平衡移動的影響因素，題目難度中等，解答本題的關鍵是正確判斷化學方程式的特征，結合外界條件對平衡移動的影響分析圖象，掌握基礎是解題關鍵．