Question

（6分）在20L恒容的密閉容器中，加入3mo1SO₃(g)和lmo1氧氣，在一定溫度下使其反應，反應至4min時，氧氣的濃度為0.09 mol·L^-1，當反應到8min時，反應到達平衡，此時三氧化硫濃度c(SO₃)=" a" mol·L^-1。

(1）0min～4min內生成O₂平均速率v(O₂)=           mol·L^-1·min^-1
(2)達到平衡時c(O₂)=c(SO₂)，則a=       mol·L^-1，在下列坐標系中作出0min～8min及之后SO₂、O₂、SO₃濃度隨時間變化曲線.
(3)若起始時按下表數據投料，相同溫度下達到平衡時，三氧化硫濃度大于a mol·L^-1的是          

	A	B	C	D
SO3	1mol	3mol	3mol	0mol
SO2	2mol	1.5mol	0mol	6mol
O2	2mol	1mol	0mol	5mol

Answer 1

(1)  0.01mol/L. min（1分）
(2) a="0.05" mol/L （1分） 圖象如右（2分）

(3) BD

試題分析： 利用三行式求解
2SO3      ?    2SO2    +     O2
起始物質的量濃度     3/20              0             1/20
變化物質的量濃度     0.08             0.08            0.04
4Min物質的量濃度     0.07             0.08           0.09 
所以(1）0min～4min內生成O₂平均速率v(O₂)= 0.01mol/L. min
利用三行式求解
2SO3      ?            2SO2    +     O2
起始物質的量濃度     3/20                      0             1/20
變化物質的量濃度       2x                    2x              x
8Min平衡物質的量濃度  a =0.15-2x               2x           0.05-  x 
達到平衡時c(O₂)=c(SO₂)即 2x   =  0.05-  x  所以 x=0.05 所以a =0.15-2x=0.05
(2)達到平衡時c(O₂)=c(SO₂)，則a="0.05" mol/L，在下列坐標系中作出0min～8min及之后SO₂、O₂、SO₃濃度隨時間變化曲線

點評：對于化學平衡的計算學生必須要掌握的知識有：三行式; 化學反應速率的計算公式：v=Δc/Δt ;等效平衡的三種情況：
I類：恒溫恒容下對于反應前后氣體體積發生變化的反應來說（即△V≠0的體系）：等價轉化后，對應各物質起始投料的物質的量與原平衡起始態相同。
II類：恒溫恒容下對于反應前后氣體體積沒有變化的反應來說（即△V=0的體系）：等價轉化后，只要反應物（或生成物）的物質的量的比例與原平衡起始態相同，兩平衡等效。
III類：恒溫恒壓下對于氣體體系等效轉化后，只要反應物（或生成物）的物質的量的比例與原平衡起始態相同，兩平衡等效。