Question

在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，X和Y两物质的浓度随时间变化情况如图。

（1）该反应的化学方程式为(反应物或生成物用符号X、Y表示)：_________________________。

（2）a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________________。

素材1：某温度和压强下，2L容器中，发生反应2SO₂+O₂2SO₃，不同时间点测得密闭体系中三种物质的物质的量如下：

素材2：反应在不同条件下进行时SO₂的转化率：(SO₂的转化率是反应的SO₂占起始SO₂的百分数，SO₂的转化率越大，化学反应的限度越大)

根据以上的两个素材回答问题：

（3）根据素材1中计算20～30s期间，用二氧化硫表示的化学反应平均速率为________。

（4）根据素材2中分析得到，提高该化学反应限度的途径有_______________。

（5）根据素材1、素材2中分析得到，要实现素材1中SO₂的转化率需控制的反应具体条件是__________________。

Answer

Y2X bd 0.0075mol·L－1·s－1 增大压强或（在一定范围内或适当）降低温度 温度为600℃，压强为1MPa

【解析】

结合反应物和生成物的浓度变化量与化学计量数成正比解题；根据平衡状态的特征分析；利用速率公式、转化率公式计算。

(1)由图可知，X的物质的量增加，Y的物质的量减少，则X为生成物，Y为反应物，由10mim达到平衡可知，Y、X的浓度变化量之比为(0.6-0.4)mol/L：(0.6-0.2)mol/L=1：2，则反应方程式为：Y⇌2X；

(2)由图可知，10-25min及35min之后X、Y的物质的量不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，即b、d处于化学平衡状态，故答案为：b、d；

(3)由素材1可知，20-30s内二氧化硫的物质的量的变化量为0.5mol-0.35mol=0.15mol，
则二氧化硫表示的化学反应的平均速率为=0.0075 mol•L-1•s-1；

(4)由素材2可知，压强越大、温度越低时有利于提高该化学反应限度，但温度太低时反应速率较慢，则提高该化学反应限度的途径有增大压强或在一定范围内降低温度；

(5)由素材1可知，50s时反应达到平衡，则二氧化硫的转化率为=90%，结合素材2可知，转化率为90%时温度为600℃，压强为1MPa。