Question

一定條件下，將SO₂和O₂充入一密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0．反應(yīng)過(guò)程中SO₂、O₂、SO₃物質(zhì)的量變化如圖所示：回答下列問(wèn)題
（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：K=

 

．
（2）降低溫度，該反應(yīng)K值將

 

，二氧化硫轉(zhuǎn)化率

 

（以上均填“增大”“減小”或“不變”）．
（3）600℃時(shí)，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應(yīng)過(guò)程中SO₂、O₂、SO₃物質(zhì)的量變化如圖，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間是

 

．
（4）據(jù)圖判斷，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是

 

（用文字表達(dá)），10min到15min的曲線變化的原因可能是

 

（填寫編號(hào)）．
a．加了催化劑              b．縮小容器體積  
c．降低溫度                d．增加SO₃的物質(zhì)的量
（5）在相同的條件下，在相同的容器中，加入0.1mol的SO₂和0.1mol的SO₃，要使達(dá)到平衡時(shí)與原平衡各組分的含量相同，則還應(yīng)加入O₂

 

  mol．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,化學(xué)平衡的影響因素,等效平衡,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）平衡常數(shù)指達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值；
（2）該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，反應(yīng)速率減小；
（3）反應(yīng)混合物各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變化，說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；
（4）由圖可知，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，瞬間只有氧氣的濃度增大；由圖可知，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，10min到15min反應(yīng)混合物單位時(shí)間內(nèi)的變化量增大，說(shuō)明反應(yīng)速率增大，10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變．據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)分析；
（5）依據(jù)等效平衡分析，等量等效，二氧化硫和氧氣起始量等于原起始量，則平衡狀態(tài)相同，達(dá)到平衡時(shí)與原平衡各組分的含量相同；

解答： 解：（1）可逆反應(yīng)2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）的平衡常數(shù)k=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

；
故答案為：

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

；
（2）該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大；
故答案為：增大；增大；
（3）反應(yīng)混合物各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變化，說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，由圖可知在15-20min出現(xiàn)平臺(tái)，各組分的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，
故答案為：15-20min；
（4）由圖可知，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，瞬間只有氧氣的濃度增大，應(yīng)是增大了氧氣的濃度；
由圖可知，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，10min到15min反應(yīng)混合物單位時(shí)間內(nèi)的變化量增大，說(shuō)明反應(yīng)速率增大，10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變．
a．加了催化劑，增大反應(yīng)速率，故a正確；
b．縮小容器體積，增大壓強(qiáng)，增大反應(yīng)速率，故b正確；
c．降低溫度反應(yīng)速率降低，故c錯(cuò)誤；
d．10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，不是增加SO₃的物質(zhì)的量，故d錯(cuò)誤．
故選：ab；
故答案為：增大了氧氣的濃度；ab；
（5）在相同的條件下，在相同的容器中，加入0.1mol的SO₂和0.1mol的SO₃，要使達(dá)到平衡時(shí)與原平衡各組分的含量相同，等量等效，二氧化硫和氧氣起始量等于原起始量，則平衡狀態(tài)相同，圖象分析可知起始量
                  2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
起始量（mol）：0.2      0.1        0
加入量（mol）     0.1                  0.1
轉(zhuǎn)化起始量（mol）  0.2       0.05         0
所以需要加入氧氣0.05mol；
故答案為：0.05；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)概念，平衡影響因素分析判斷，平衡標(biāo)志理解分析，等效平衡的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．