Question

在一定条件下，在一容积可变的密闭容器中，将SO₂和O₂混合发生反应：

2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H=﹣92.3KJ/mol

反应过程中，SO₂、O₂、SO₃的物质的量（mol）的变化如下表（0～4min时，容器气体压强为0.1MPa）：

时间min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
n（SO2）	2.00	1.92	1.84	1.76	1.76	1.64	1.52	1.40	1.40	1.40
n（O2）	1.00	0.96	0.92	0.88	0.88	0.82	0.76	0.70	0.70	0.70
n（SO3）	0	0.08	0.16	0.24	0.24	0.36	0.48	0.60	0.60	0.60

回答下列问题：

（1）               时段，反应处于平衡状态；

（2）第5min时，从同时提高速率和转化率两个方面分析，改变的外界条件是            ；平衡向            方向移动（填“正”、“逆”或“不”）。

（3）其他条件相同、催化剂不同时，SO₂的转化率随反应温度的变化如图a．260℃            （填Fe₂O₃、NiO或Cr₂O₃）作催化剂反应速率最快．Fe₂O₃和NiO作催化剂均能使SO₂的转化率达到最高，不考虑价格因素，选择Fe₂O₃的 主要优点是                                       。

（4）科研小组在380℃Fe₂O₃作催化剂时，研究了不同投料比n（O₂）：n（SO₂）对SO₂转化率的影响，结果如图b．请在答题卡坐标图中画出n（O₂）：n（SO₂）=1：2时，SO₂转化率的预期变化曲线。

Answer

（1）3～4min、7～9min；

（2）增大压强；正；

（3）Cr2O3；Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高SO2的转化率；

（4）

【解析】

试题分析：（1）图表数据分析可知在3～4min和7～9min时，二氧化硫、氧气和三氧化硫物质的量不变说明反应达到平衡，故答案为：3～4min、7～9min；

（2）第5min时物质的物质的量变化分析二氧化硫和氧气物质的量减小，三氧化硫物质的量增加，平衡正向进行，依据平衡移动原理分析可知增大压强平衡正向进行；符合物质的量变化；故答案为：增大压强；正；

（3）根据图示内容，对比260℃时不同催化剂作用下SO2的转化率，可以看出Cr2O3作催化剂时，反应速率最快，Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，但是Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高SO2的转化率；故答案为：Cr2O3；Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高SO2的转化率；

（4）分析图象b知，当SO2的物质的量相同时，O2的物质的量越大，达平衡的时间越短，反应速率越快，SO2的平衡转化率越大，以此可画出n（O2）：n（SO2）=1：2时SO2转化率的变化曲线应该接近n（O2）：n（SO2）=3：2，而且反应所用时间较0.5：2时要短，即，故答案为：

考点：考查了影响反应速率和化学平衡的因素的相关知识。