Question

【題目】Na2SO3的氧化反應(yīng)：2Na2SO3（aq）+O2（aq）=2Na2SO4（aq）△H=m kJmol﹣1 ． 其反應(yīng)速率受溶解氧濃度影響，分為富氧區(qū)和貧氧區(qū)兩個(gè)階段．
（1）已知O2（g）O2（aq）△H=nkJmol﹣1 ， Na2SO3溶液與O2（g）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
（2）291.5K時(shí)，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(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖．當(dāng)Na2SO3的初始量為12mmol，經(jīng)過(guò)20s溶解氧濃度降為6.40mgL﹣1 ， 則0﹣20s內(nèi)Na2SO3的平均反應(yīng)速率為molL﹣1s﹣1

（3）為確定貧氧區(qū)速率方程v=kca（SO32﹣）cb（O2）中a，b的值（取整數(shù)），分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

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

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

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

已知ln =﹣ （ ），R為常數(shù)，Ea（富氧區(qū)）Ea（貧氧區(qū)）（填“＞”或“＜”）．
（5）結(jié)合圖表分析，Na2SO3初始量不同時(shí)，劃分富氧區(qū)與貧氧區(qū)的溶解氧濃度是否相同，為什么？．
（6）一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)速率僅與決速步的反應(yīng)物濃度有關(guān)．Na2SO3氧化反應(yīng)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(qū)與和貧氧區(qū)的決速步分別是、（填序號(hào)）

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?yàn)镹a2SO3初始濃度不同，溶解氧濃度與時(shí)間呈線(xiàn)性關(guān)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(nèi)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(jù)方程式得△c（Na2SO3）=2△c（O2）=2×10﹣4 mol/L，0﹣20s內(nèi)Na2SO3的平均反應(yīng)速率v= =1.00×10﹣5molL﹣1s﹣1；
所以答案是：1.00×10﹣5；（3）①當(dāng)溶解氧濃度為4.0mgL﹣1時(shí)，c（Na2SO3）與速率數(shù)值關(guān)系如表，v1：v2=c1a（SO32﹣）：c2a（SO32﹣）， = ，解得a=2；
所以答案是：2；
②當(dāng)溶解氧濃度小于4.0mgL﹣1時(shí)，圖中曲線(xiàn)皆為直線(xiàn)，說(shuō)明該方程為一次函數(shù)，k為常數(shù)，v與c（SO32﹣）有關(guān)，溶解氧濃度對(duì)v無(wú)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(qū)的ln 較小，故Ea（富氧區(qū)）＜Ea（貧氧區(qū)）；
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(shí)間呈線(xiàn)性關(guān)系的起始溶解氧濃度不同；
答：不同；因?yàn)镹a2SO3初始濃度不同，溶解氧濃度與時(shí)間呈線(xiàn)性關(guān)系的起始溶解氧濃度不同；（6）富氧區(qū)的化學(xué)反應(yīng)速率與SO32﹣和溶解氧的濃度有關(guān)，故富氧區(qū)與的決速步為①，貧氧區(qū)的化學(xué)反應(yīng)速率與氧濃度無(wú)關(guān)，決速步為③；
所以答案是：①；③．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征(化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)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(xué)平衡；與途徑無(wú)關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）)，還要掌握化學(xué)平衡的計(jì)算(反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．