Question

將2molSO₂和1molO₂混合置于體積可變，壓強(qiáng)恒定的密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑

2SO₃（g），△H＜0，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到時(shí)間t₁點(diǎn)時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得混合氣體總物質(zhì)的量為2.1mol．試回答下列問(wèn)題：
（1）反應(yīng)進(jìn)行到t₁時(shí)，SO₂的體積分?jǐn)?shù)為

 

．
（2）若在t₁時(shí)充入一定量的氬氣（Ar），SO₂的物質(zhì)的量將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）若在t₁時(shí)升溫，重新達(dá)到平衡狀態(tài)，新平衡混合物中氣體的總物質(zhì)的量

 

2.1mol（填“＜”、“＞”或“=”），并簡(jiǎn)單說(shuō)明原因

 

．
（4）若其它條件不變，在t₁時(shí)再加入0.2molSO₃、0.1molO₂和1.8molSO₃，在圖中作A從t₀→t₁→t₂點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)SO₂的物質(zhì)的量變化曲線．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)t₁點(diǎn)時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得混合氣體總物質(zhì)的量為2.1mol，計(jì)算出平衡時(shí)二氧化硫的物質(zhì)的量，再計(jì)算出SO₂的體積分?jǐn)?shù)；
（2）體積可變，壓強(qiáng)恒定的密閉容器中充入一定量的氬氣（Ar），體積增大，反應(yīng)物的分壓減小，根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響分析；
（3）根據(jù)溫度對(duì)平衡的影響分析；
（4）t₀到t₁時(shí)起點(diǎn)在坐標(biāo)（0，2）、平衡點(diǎn)在坐標(biāo)（t₁，0.2）處；恒壓條件下，在t₁時(shí)再加入0.2molSO₂、0.1molO₂和1.8molSO₃，與原平衡是等效平衡，所以t₁到t₂ 是平行于時(shí)間軸的直線，起點(diǎn)必須在（t₁，0.4）據(jù)此作圖．

解答：解：（1）設(shè)參加反應(yīng)的二氧化硫?yàn)閚mol，則
              2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
初始量（mol）  2        1
轉(zhuǎn)化量（mol）  n        

n

2

        n
平衡量（mol） 2-n      1-

n

2

       n
已知平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得混合氣體總物質(zhì)的量為2.1mol，即：2-n+1-

n

2

+n=2.1mol，解得n=1.8mol，所以t₁時(shí)，SO₂的體積分?jǐn)?shù)為

2-1.8

2.1

×100%=9.5%；
故答案為：9.5%；
（2）體積可變，壓強(qiáng)恒定的密閉容器中充入一定量的氬氣（Ar），體積增大，反應(yīng)物的分壓減小，所以平衡向體積增大的方向移動(dòng)，即向逆反方向移動(dòng)，所以SO₂的物質(zhì)的量增大，故答案為：增大；
（3）已知該反應(yīng)的正方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，所以升高溫度平衡逆移，逆方向?yàn)槲镔|(zhì)的量增大的方向，所以新平衡混合物中氣體的總物質(zhì)的量＞2.1mol，
故答案為：＞；升高溫度反應(yīng)向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行，即化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體的總物質(zhì)的量增大；
（4）t₀到t₁時(shí)起點(diǎn)在坐標(biāo)（0，2）、平衡點(diǎn)在坐標(biāo)（t₁，0.2）處；恒壓條件下，在t₁時(shí)再加入0.2molSO₂、0.1molO₂和1.8molSO₃，與原平衡是等效平衡，所以t₁到t₂ 是平行于時(shí)間軸的直線，起點(diǎn)必須在（t₁，0.4），圖象為：

故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了平衡移動(dòng)、化學(xué)平衡圖象等，難度中等，本題作圖時(shí)要注意對(duì)等效平衡的分析．