在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-QkJ·mol−1(Q>0),某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是
A.图Ⅰ研究的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ研究的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C.图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较低
B
【分析】
A. 增大反应物的浓度瞬间,正反速率增大,逆反应速率不变,之后逐渐增大;B.若加入催化剂,平衡不移动只加快化学反应速率;C.加入催化剂,平衡不移动。D.根据图三中乙先达到平衡可知,乙的温度更高。
【详解】
A.增大氧气的浓度,平衡破坏的瞬间逆反应速率应不变,图中条件变化应为增大压强,A项错误;
B.图Ⅱ中正、逆反应速率同等程度的增大,化学平衡不移动,应为催化剂对反应速率的影响,B项正确;
C.催化剂能同等程度改变正逆反应速率,但平衡不移动,图中条件变化应为温度对平衡的影响,C项错误;
D.图像Ⅲ中乙首先到达平衡状态,则乙的温度高于甲的温度,D项错误;
答案选B。
【点睛】
增大氧气的浓度,平衡破坏的瞬间逆反应速率应不变,与改变温度和压强有区别。
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近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=-297kJ·mol-1
反应Ⅱ的化学方程式为___,标准状况下每有6.72L的SO2发生反应,释放的能量为___kJ。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。
p2___p1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是___。
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下:
i.SO2+4H++4I-=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+SO2=4H++4I-+SO
探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18mLSO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中,密闭放置观察现象。
序号 | A | B | C |
试剂组成 | 0.4mol·L-1KI | 0.2mol·L-1H2SO4 | amol·L-1KI,0.2mol·L-1 H2SO4 |
实验现象 | 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 | 无明显现象 | 溶液变黄,出现浑浊较A快 |
①C是A的对比实验,则a=___。
②设计实验B、C的目的:___。