Question

【题目】在体积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的SO2和O2，发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应在三种不同的条件下进行，反应物SO2的物质的量(mol)随反应时间(min)的变化情况如下表所示:

(1)对照实验1，实验2改变的某一外界条件可能是_______。

(2)反应达平衡后，向实验2中加入少量的18O2，一段时间18O后可能存在于哪些物质中________(填选项)。

A 只存在氧气 B 只存在三氧化硫 C 只存在反应物 D 存在反应物与生成物

(3)实验3中，在5～15min时段，用O2表示的平均反应速率为______ mol/(L·min)。

(4)若将实验1置于绝热体系中，测得实验到达平衡的时间比原来缩短了，则参加反应的SO2和O2的总能量______(填“＞”、“＜”或“＝”)生成的SO3的总能量。

(5)能说明实验3达到平衡状态的标志是_______(任写一条)。

Answer 1

【答案】加入催化剂 D 0.005 ＞ 各物质的物质的量不再改变(或各物质的物质的量浓度不再改变等合理答案）

【解析】

(1)对照实验1，实验2的数据，起始时反应物SO2的物质的量相同，但实验2建立平衡需要的时间短，平衡时SO2的物质的量相同，结合影响化学反应速率的因素分析解答；

(2) 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应同时向正反应和逆反应方向进行，据此分析解答；

(3)根据二氧化硫的变化量结合方程式计算出氧气的变化量，再根据v=计算；

(4)在绝热体系中气体的温度与反应的热效应有关，结合影响化学反应速率的因素分析解答；

(5)根据平衡状态的特征分析解答。

(1)对照实验1，实验2的数据，起始时反应物SO2的物质的量相同，但实验2建立平衡需要的时间短，平衡时SO2的物质的量相同，因此改变的某一外界条件可能是实验2加入了催化剂，故答案为：加入催化剂；

(2) 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应达平衡后，向实验2中加入少量的18O2，一段时间18O会出现在二氧化硫、氧气和三氧化硫三种物质中，故选D；

(3)实验3中，在5～15min时段，二氧化硫的物质的量的变化量为0.2mol，则氧气的物质的量变化量为0.1mol，用O2表示的平均反应速率为=0.005mol/(L·min)，故答案为：0.005；

(4)若将实验1置于绝热体系中，测得实验到达平衡的时间比原来缩短了，说明反应速率加快，是因为反应放热，使得容器内气体的温度升高，因此参加反应的SO2和O2的总能量大于生成的SO3的总能量，故答案为：＞；

(5)根据平衡状态的特征，能说明实验3达到平衡状态的标志有：各物质的物质的量不再改变、各物质的浓度不再改变、气体的压强不再改变等，故答案为：各物质的物质的量不再改变(或各物质的物质的量浓度不再改变等)。