Question

I．（1）在一密闭的2L的容器里充入8mol SO₂和4mol ¹⁸O₂，在一定条件下开始反应：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g），2min末测得容器中有7.2mol SO₂。试回答：

① 反应后¹⁸O原子存在于哪些物质中　　　　　　　　　　　　　　　　　；

② 2min末SO₃的浓度________________________；

③ 用O₂的浓度变化表示该时间段内的化学反应速率_______________________。

II．某化学反应2A (g)B(g)+D(g)在3种不同条件下进行，B和D的起始浓度为0，反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：

实验序号	时间    浓度 温度	0	10	20	30	40	50	60
1	800℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800℃	c2	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
3	820℃	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

根据上述数据，完成下列填空：

(1) 实验1达到平衡的时间是__________min，c₂_____1.0 min·L^-1(填“＜”“＞”或“＝”)。

(2)实验3比实验1的反应速率_________(填“快”或“慢”)，原因是___________________________________________________________________________。

(3) 如果2A (g)B(g)+D(g)是一个吸热反应，那么实验3与实验1相比，在相同体积时___________吸收的热量多，理由是___________________________________________。

Answer

（12分）I．（1）①SO2、O2、SO3（2分）    ②0.4mol/L（1分）   ③0.1mol/(L•min)（2分）

II．（1）40（1分）   >（1分） 

（2）快（1分）      实验3比实验1的温度高，反应速率快（2分）

（3）实验3中A的转化率大些（分解的A多些），正反应吸收热量多。（2分）

【解析】

试题分析：I．（1）①首先，反应正向进行，生成的三氧化硫分子中含有18O；其次，可逆反应不仅能正向进行，也能逆向进行，三氧化硫分解产生的二氧化硫和氧气中也一定含有18O；因此，反应后中SO2、O2、SO3都含有18O；②依题意，可用三行数据法计算，即：

2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）

各组分的起始浓度/ mol•L－1       4         2           0

各组分的变化浓度/ mol•L－1      0.4        0.2          0.4

各组分2min末浓度/ mol•L－1     3.6        1.8          0.4

则2min末SO3的浓度为0.4mol/L；

③v(O2)=== 0.1 mol·L－1·min－1；

II．（1）随着反应的正向进行，反应物A的浓度逐渐减小，当A的浓度保持不变时，说明反应达到平衡，读表中信息可得，实验1中达到平衡的时间是40min；（2）实验1、2的温度相同，则平衡常数相同，先用三行数据法求实验1的平衡常数，则：

2A (g)    B(g)  +  D(g)

各组分的起始浓度/ mol•L－1     1.0           0        0

各组分的变化浓度/ mol•L－1     0.50         0.25      0.25

各组分的平衡浓度/ mol•L－1     0.50         0.25      0.25

则实验1的平衡常数K===0.25；

再求实验2中A的起始浓度，则：

2A (g)    B(g)  +  D(g)

各组分的起始浓度/ mol•L－1     c2           0        0

各组分的变化浓度/ mol•L－1  c2—0.60   0.5 c2—0.30   0.5 c2—0.30

各组分的平衡浓度/ mol•L－1     0.60    0.5 c2—0.30   0.5 c2—0.30

则实验2的平衡常数K===0.25，解得：c2=1.2 mol•L－1，则c2>1.0 mol•L－1；

（2）820>800，则实验3的反应速率比实验1快，因为实验3的反应温度比实验1的高；（3）实验1变为实验3，其他条件保持不变，仅升高反应温度，平衡向吸热方向移动，若2A (g) B(g)+D(g)是一个吸热反应，则平衡向正反应方向移动，则实验3中A的转化率大于实验1中，所以实验3吸收的热量较实验1多。

考点：考查化学反应速率和化学平衡，涉及可逆反应的特点、平均反应速率的计算、各组分的三行浓度（起始、变化、一定时间末或平衡）、化学平衡的标志、平衡常数的计算、平衡常数与温度的关系、根据平衡常数计算反应物的起始浓度、温度对反应速率和平衡移动的影响等。