Question

5．向绝热恒容密闭容器中通入SO₂和NO₂，在一定条件下使反应SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示．
（1）点a-c段，速率变化的主要原因是反应放热，温度升高，反应速率加快，点c后速率变化的主要原因是反应物浓度减小，反应速率减慢．
（2）c点是否已经达到平衡状态否（填“是”、“否”或“不一定”）
（3）反应物浓度：a点＞b点（填“＜”、“=”或“＞”）
（4）反应物的总能量＞生成物的总能量（填“＜”、“=”或“＞”）
（5）△t₁=△t₂时，SO₂物质的量的变化量：a～b段＜b～c段（填“＜”、“=”或“＞”）

Answer 1

分析 该反应是一个反应前后体积不变的可逆反应，容器的体积恒定、混合气体的物质的量的不变，所以压强对反应速率无影响，但温度和浓度影响其反应速率，结合图象可知反应速率先增大后减小，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是正反应为放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快．

解答 解：（1）从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，
所以点a-c段，速率变化的主要原因是反应放热，温度升高，反应速率加快，点c后速率变化的主要原因是反应物浓度减小，反应速率减慢；故答案为：反应放热，温度升高，反应速率加快；反应物浓度减小，反应速率减慢；
（2）因为c点的速率仍然在减小，所以没有达到平衡状态，故答案为：否；
（3）虽然a到b时正反应速率增加，但反应物浓度随时间不断减小，所以反应物浓度：a点＞b点，故答案为：＞；
（4）由（1）解答，则该反应为放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，故答案为：＞；
（5）随着反应的进行，正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，SO₂的转化率将逐渐增大，所以SO₂物质的量的变化量：a～b段＜b～c段，故答案为：＜．

点评 本题考查化学反应速率和平衡图象，注意该反应的特点及反应限制条件，一定要读懂，“绝热恒容密闭容器”这句话表达的含义，难度较大．