Question

【題目】Na2SO3的氧化反應：2Na2SO3（aq）+O2（aq）=2Na2SO4（aq）△H=m kJmol﹣1 ． 其反應速率受溶解氧濃度影響，分為富氧區和貧氧區兩個階段．
（1）已知O2（g）O2（aq）△H=nkJmol﹣1 ， Na2SO3溶液與O2（g）反應的熱化學方程式為
（2）291.5K時，1.0L溶液中Na2SO3初始量分別為4、6、8、12mmol，溶解氧濃度初始值為9.60mgL﹣1 ， 每5s記錄溶解氧濃度，實驗結果如圖．當Na2SO3的初始量為12mmol，經過20s溶解氧濃度降為6.40mgL﹣1 ， 則0﹣20s內Na2SO3的平均反應速率為molL﹣1s﹣1

（3）為確定貧氧區速率方程v=kca（SO32﹣）cb（O2）中a，b的值（取整數），分析實驗數據．

c（Na2SO3）×103	3.65	5.65	7.65	11.65
v×106	10.2	24.4	44.7	103.6

①當溶解氧濃度為4.0mgL﹣1時，c（Na2SO3）與速率數值關系如表，則a=
②當溶解氧濃度小于4.0mgL﹣1時，圖中曲線皆為直線，則b= ，
（4）兩個階段不同溫度的速率常數（k）之比如表．

反應階段	速率方程
富氧區	v=kc（SO32﹣）c（O2）	1.47
貧氧區	v=kca（SO32﹣）cb（O2）	2.59

已知ln =﹣ （ ），R為常數，Ea（富氧區）Ea（貧氧區）（填“＞”或“＜”）．
（5）結合圖表分析，Na2SO3初始量不同時，劃分富氧區與貧氧區的溶解氧濃度是否相同，為什么？．
（6）一定溫度下，化學反應速率僅與決速步的反應物濃度有關．Na2SO3氧化反應歷程涉及的
①SO32﹣+O2→SO5﹣
②SO5﹣+SO32﹣→SO52﹣+SO3﹣
③SO32﹣+SO32﹣→SO3﹣+SO32﹣
④SO32﹣+O2→SO5﹣
⑤SO52﹣+SO32﹣→2SO42﹣
富氧區與和貧氧區的決速步分別是、（填序號）

Answer 1

【答案】
（1）2Na2SO3（aq）+O2（g）=2Na2SO4（aq）△H=（m+n）kJ?mol﹣1
（2）1.00×10﹣5
（3）2；0
（4）＜
（5）解：不同；因為Na2SO3初始濃度不同，溶解氧濃度與時間呈線性關系的起始溶解氧濃度不同；
（6）①；③
【解析】解：（1）已知：2Na2SO3（aq）+O2（aq）=2Na2SO4（aq）△H=m kJmol﹣1①O2（g）O2（aq）△H=nkJmol﹣1②
將方程式①+②得2Na2SO3（aq）+O2（g）=2Na2SO4（aq）△H=（m+n）kJmol﹣1；
所以答案是：2Na2SO3（aq）+O2（g）=2Na2SO4（aq）△H=（m+n）kJmol﹣1；（2）0﹣20s內溶解氧濃度變化量=（9.60﹣6.40）mg/L=3.20mg/L=3.20×10﹣3 g/L，則△c（O2）= =10﹣4 mol/L，根據方程式得△c（Na2SO3）=2△c（O2）=2×10﹣4 mol/L，0﹣20s內Na2SO3的平均反應速率v= =1.00×10﹣5molL﹣1s﹣1；
所以答案是：1.00×10﹣5；（3）①當溶解氧濃度為4.0mgL﹣1時，c（Na2SO3）與速率數值關系如表，v1：v2=c1a（SO32﹣）：c2a（SO32﹣）， = ，解得a=2；
所以答案是：2；
②當溶解氧濃度小于4.0mgL﹣1時，圖中曲線皆為直線，說明該方程為一次函數，k為常數，v與c（SO32﹣）有關，溶解氧濃度對v無影響，所以b=0；
所以答案是：0；（4）ln 隨著Ea的增大而增大，富氧區的ln 較小，故Ea（富氧區）＜Ea（貧氧區）；
所以答案是：＜；（5）從圖表可知Na2SO3初始濃度不同，溶解氧濃度與時間呈線性關系的起始溶解氧濃度不同；
答：不同；因為Na2SO3初始濃度不同，溶解氧濃度與時間呈線性關系的起始溶解氧濃度不同；（6）富氧區的化學反應速率與SO32﹣和溶解氧的濃度有關，故富氧區與的決速步為①，貧氧區的化學反應速率與氧濃度無關，決速步為③；
所以答案是：①；③．
【考點精析】認真審題，首先需要了解化學平衡狀態本質及特征(化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）)，還要掌握化學平衡的計算(反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%)的相關知識才是答題的關鍵．