Question

已知：时，在2L固定容积的密闭容器中充入2mol和2mol，10分钟后达到平衡，浓度和时间关系如图。

回答下列问题

(1)前5分钟内的平均反应速率为          

(2)能说明上述反应一定达到平衡的条件是        

A．                     B．气体总物质的量不变

C．的浓度保持不变                     D．)

(3)平衡时，02的转化率为     ，此时反应共       （填“放出”或“吸收”）的热量为        kJ。该温度下的平衡常数K=        .

(4)若15分钟时维持温度不变，压缩容器体积，使其体积变为1L，假设在20分钟时达 到新平衡，此时，请在图上画出15-25分钟的浓度变化曲线。

Answer

（1）0.06 mol·L-1·min-1       （2分，数值对单位不写扣1分）

（2）BC  （2分，漏答给1分，错答不给分）

（3）0.4     放出      156.8       26.7     （每空2分）

（4）（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据图像可知，前5分钟内SO2的浓度减少了1.0mol/L－0.4mol/L＝0.6mol，所以根据方程式可知，氧气的浓度就应该减少0.3mol/L，所以氧气的平均反应速率为0.3mol/L÷5min＝0.06mol·L-1·min-1。

（2）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，所以选项C正确平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，所以选项A不正确。该反应是体积减小的可逆反应，所以当气体的总的物质的量不再发生变化时，可以说明，B正确。D中反应速率的方向相反，但不能满足速率之比是相应的化学计量数之比，不能说明，因此答案选BC。

（3）平衡时SO2的浓度是0.2mol/L，则消耗SO2的浓度是0.8mol/L，则消耗氧气的浓度是0.4mol/L，生成三氧化硫的浓度是0.8mol/L，所以氧气的转化率是，此时反应共放出的热量是0.8mol×196kJ/mol＝156.8kJ。平衡时氧气的浓度是1mol/L－0.4mol/L＝0.6mol/L，所以平衡常数K＝。

（4）若15分钟时维持温度不变，压缩容器体积，使其体积变为1L，则相当于是增大压强，平衡向正反应方向移动，SO2的浓度先是瞬间变为0.4mol/L，然后慢慢的降低，但平衡时仍然大于0.2mol/L。

考点：考查反应热、反应速率、平衡常数的和计算、平衡状态的判断以及外界条件对平衡状态的影响