在200℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的SO2和NO2发生反应:SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO

在200℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的SO2和NO2发生反应:SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)反应过程中测定的部分数据见下表:
反应时间/minn(SO2)/moln(NO2)/mol
02.401.20
41.60
80.40
(1)反应在4min内的平均速率为v(NO)=______mol•L-1•min-1
(2)若保持其他条件不变,起始时向容器中充入1.20mol SO2 (g)和0.60mol NO2 (g),到达平衡时,n(SO3)=______mol.
(3)若保持其他条件不变,向反应(2)平衡体系中再通入NO2 (g)、SO3 (g)各0.10mol,平衡将______移动(填“正向”或“逆向”或“不”).与反应(2)平衡相比,达到新平衡NO(g)的体积分数______(填“增大”或“减小”或“不变”).
(4)若升温至400℃,上述反应平衡常数为0.64,正反应为______反应(填“放热”或“吸热”)
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mingyu1983 幼苗

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解题思路:(1)依据反应速率概念计算v=[△c/△t],反应速率之比等于化学方程式计量数之比;
(2)根据反应时转化的物质的量计算n(SO3);
(3)根据浓度对平衡移动的影响分析,结合平衡常数和浓度商的计算比较分析判断反应进行方向;
(4)根据温度变化对平衡常数的影响判断反应热.

(1)化学反应中,反应速率之比等于化学计量数之比,反应在4min内的平均速率为v(NO)=v(SO2)=

2.4mol−1.6mol
2L
4min=0.1mol/(L•min);
故答案为:0.1;
(2)由以上数据可知,8min时n(NO2)=0.4mol,转化NO2的物质的量=1.2mol-0.4mol=0.8mol,4min时转化的NO2也为0.4mol,说明4min时达到达到平衡状态,根据化学方程式可知,4min时
SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)
起始:2.4mol 1.2mol0 0
转化:0.8mol 0.8mol 0.8mol 0.8mol
平衡:1.6mol 0.4mol 0.8mol 0.8mol
8min时 SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)
起始:2.4mol 1.2mol0 0
转化:0.8mol 0.8mol 0.8mol 0.8mol
平衡:1.6mol 0.4mol 0.8mol 0.8mol
则生成的n(SO3)=0.8mol,故答案为:0.8;
(3)若保持其他条件不变,平衡常数不变,K=4min时达到达到平衡状态,平衡常数=[0.8×0.8/1.6×0.4]=1,向反应(2)平衡体系中再通入NO2 (g)、SO3 (g)各0.10mol,Q=[0.9×0.8/1.6×0.5]=0.9<K=1,平衡向正反应方向移动,NO体积分数增大;
故答案为:正向;增大;
(4)根据反应方程式计算,
SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)
起始:2.4mol 1.2mol0 0
转化:0.8mol 0.8mol 0.8mol 0.8mol
平衡:1.6mol 0.4mol 0.8mol 0.8mol
4min时达到达到平衡状态,平衡常数=[0.8×0.8/1.6×0.4]=1,
温度升至400°C,上述反应的平衡常数为0.64,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应放热,即△H<0,
故答案为:放热.

点评:
本题考点: 化学平衡的计算;反应速率的定量表示方法;化学平衡的影响因素.

考点点评: 本题考查了化学计算分析应用,注意平衡常数随温度变化的分析和计算应用,掌握基础是关键,题目难度中等.

1年前

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