Question

在450℃并有催化劑存在下，于一容積恒定的密閉容器內(nèi)進行下列反應(yīng)：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190kJ?mol^-1
（1）該反應(yīng)500℃時的平衡常數(shù)

 

450℃時的平衡常數(shù)（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是

 

．（填字母）
a．SO₂和SO₃濃度相等    b．SO₂百分含量保持不變    c．容器中氣體的壓強不變
d．v（O₂）_正=2v（SO₃）_逆    e．容器中混合氣體的密度保持不變
（3）欲提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是

 

．（填字母）
a．向裝置中再充入N₂                 b．向裝置中再充入O₂
c．改變反應(yīng)的催化劑                  d．升高溫度
（4）在一個固定容積為1L的密閉容器中充入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，半分鐘后達到平衡，測得容器中含SO₃ 0.10mol；則平衡常數(shù)K=

 

；用SO₂表示半分鐘內(nèi)的反應(yīng)速率為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡狀態(tài)的判斷,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）化學反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫，平衡逆向進行，平衡常數(shù)減��；
（2）化學平衡的標志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變，“變量不變”據(jù)此分析；
（3）提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率，平衡正向進行，依據(jù)平衡移動原理分析判斷；
（4）依據(jù)化學平衡三段式列式計算平衡濃度，結(jié)合平衡常數(shù)概念、反應(yīng)速率概念計算．

解答： 解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190kJ?mol^-1，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進行，平衡常數(shù)減小，所以該反應(yīng)500℃時的平衡常數(shù)小于該反應(yīng)400℃時的平衡常數(shù)，
故答案為：＜；
（2）化學平衡的標志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變；
a．物質(zhì)的濃度關(guān)系和起始量和轉(zhuǎn)化率有關(guān)，SO₂和SO₃濃度相等不能說明費用達到平衡狀態(tài)，故a不符合；
b．SO₂百分含量保持不變是平衡的標志，能說明費用達到平衡狀態(tài)，故b符合；
c．反應(yīng)前后氣體體積改變，當容器中氣體的壓強不變說明費用達到平衡狀態(tài)，故c符合；
d．速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比，是正反應(yīng)速率之比，當2v（O₂）_正=v（SO₃）_逆，說明三氧化硫正逆反應(yīng)速率相同，但選項中速率之比錯誤，故d不符合；
e．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，容器體積不變，密度在反應(yīng)過程中和平衡狀態(tài)都不變，容器中混合氣體的密度保持不變不能說明費用達到平衡狀態(tài)，故e不符合；
故答案為：bc；
（3）欲提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，平衡正向進行，
a．向裝置中再充入N₂，恒溫恒容容器，總壓增大，分壓不變，平衡不動，故a不符合；             
b．兩種反應(yīng)物增加一種會提高另一種的轉(zhuǎn)化率，向裝置中再充入O₂，二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，故b符合；
c．改變反應(yīng)的催化劑，改變反應(yīng)速率但不改變化學平衡，故二氧化硫轉(zhuǎn)化率不變，故c不符合；                 
d．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向進行，二氧化硫轉(zhuǎn)化率減小，故d不符合；
故答案為：b；
（4）在一個固定容積為1L的密閉容器中充入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，半分鐘后達到平衡，測得容器中含SO₃ 0.10mol，
                 2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol/L）   0.20      0.10     0
變化量（mol/L）   0.10     0.050     0.10
平衡量（mol/L）   0.10     0.050     0.10
則平衡常數(shù)K=

(0.10)2

(0.10)2×0.050

=20；
用SO₂表示半分鐘內(nèi)的反應(yīng)速率=

0.10mol/L

30min

=0.0033mol/（L?min），
故答案為：20；0.0033mol/（L?min）．

點評：本題考查了化學平衡影響因素分析，平衡常數(shù)、反應(yīng)速率的計算應(yīng)用，掌握平衡移動原理是關(guān)鍵，題目難度中等．