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

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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.