Question

將4mol SO₂與2mol O₂放入4L的密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）  測得平衡時(shí)混合物總的物質(zhì)的量為5mol．現(xiàn)在該容器中，維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO₂、O₂、和SO₃的物質(zhì)的量（mol）．如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時(shí)的完全相同．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）此溫度下該反應(yīng)的平衡數(shù) K=

 

（2）平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

（3）若a=0、b=0，則c=

 

，
（4）若a=1，則b=

 

、c=

 

，這時(shí)反應(yīng)向

 

（填正或逆）反應(yīng)方向進(jìn)行．
（5）a、b、c 取值必須滿足一般的條件是

 

．（用兩個(gè)方程式表示，一個(gè)只含a和c，另一個(gè)只含b和c．）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：根據(jù)差量法計(jì)算出反應(yīng)過程中消耗的二氧化硫、氧氣及生成的三氧化硫的物質(zhì)的量，然后計(jì)算出平衡時(shí)各組分的濃度，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算出該溫度下的平衡常數(shù)K，根據(jù)等效平衡的思想確定abc的范圍及判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向．

解答： 解：反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量變化為：（4mol+2mol）-5mol=1mol，
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g），△n
                         2        1                  2          1
                         2mol     1mol              2mol       1mol
達(dá)到平衡時(shí)各組分的濃度為：c（SO₂）=

4mol-2mol

4L

=0.5mol/L，c（O₂）=

2mol-1mol

4L

=0.25mol/L，c（SO₃）=

2mol

4L

=0.5mol/L，
（1）該溫度下的平衡常數(shù)K=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

=

0．52

0．52×0.25

=4，故答案為：4．
（2）平衡時(shí)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為

2mol

4mol

×100%=50%，故答案為：50%；
（3）2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）
 起始1         4       2                  0
 起始2         0       0                  4
根據(jù)等效平衡思想，該反應(yīng)為前后計(jì)量數(shù)變化的反應(yīng)，所以必須是完全等效，所以c=4，故答案為：4；
（4）當(dāng)a=1時(shí)，根據(jù)完全等效的思想，相當(dāng)于4mol二氧化硫反應(yīng)用去了3mol，根據(jù)反應(yīng)方程式則有，
　　　　　　　 2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）
 起始1         4       2                  0
　轉(zhuǎn)化　　　　　3　　　 1.5                 3
 起始′1       0.5                3
所以b=0.5，c=3
此時(shí)c（SO₂）=0.25mol/L，c（O₂）=0.125mol/L，c（SO₃）=0.75mol/L，
Qc=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

=

0.752

0.252×0.125

=72＞K=4，所以平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，
故答案為：0.5；3；逆；
（5）2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）
  起始（mol）     a        b                  c
 起始′（mol）    a+c     b+

1

2

c                0
根據(jù)完全等效的思想有

a+c=4  b+ 1 2 c=2

，故答案為：

a+c=4  b+ 1 2 c=2

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，注意掌握利用差量法進(jìn)行計(jì)算的方法，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力及化學(xué)計(jì)算能力．