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(jìn)行下列反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190kJ?mol^-1
（1）該反應(yīng)500℃時(shí)的平衡常數(shù)

 

450℃時(shí)的平衡常數(shù)（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)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(qiáng)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O₂c．改變反應(yīng)的催化劑  d．升高溫度
（4）在一個(gè)固定容積為5L的密閉容器中充入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，半分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中含SO₃ 0.18mol；若繼續(xù)通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，則平衡

 

移動(dòng)（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”），再次達(dá)到平衡后，

 

 mol＜n（SO₃）＜

 

mol．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（1）平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，吸熱反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，放熱反應(yīng)則相反；
（2）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，平衡混合物中各組成成分的含量不變來(lái)判斷；
（3）提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，依據(jù)影響化學(xué)平衡移動(dòng)方向判斷；
（4）根據(jù)影響化學(xué)平衡的因素來(lái)判斷平衡移動(dòng)方向，利用極限法求出再次達(dá)平衡后n（SO₃）的范圍．

解答： 解：（1）化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，吸熱反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，放熱反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度升高而減小，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，500℃時(shí)的平衡常數(shù)小于450℃時(shí)的平衡常數(shù)，故答案為：＜；
（2）化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，平衡混合物中各組成成分的含量不變來(lái)判斷，
a．SO₂和SO₃濃度相等，但不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相同，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；
b．SO₂百分含量保持不變，說(shuō)明平衡混合物中各組成成分含量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，容器中氣體壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化，說(shuō)明氣體物質(zhì)的量不變，證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；
d．v_正（O₂）=2v_逆（SO₃），又v_正（O₂）=

1

2

v_正（SO₃），所以v_逆（SO₃）≠v_正（SO₃），不能判斷是否達(dá)到平衡，故d錯(cuò)誤；
故答案為：bc；
（3）a、恒溫恒容通入與平衡無(wú)關(guān)的氣體，總壓增大，分壓不變，平衡不動(dòng)，二氧化硫轉(zhuǎn)化率不變，故a錯(cuò)誤；
b、增加氧氣的量，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率增大，會(huì)使平衡正向進(jìn)行，提高了二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，故b正確；
c、催化劑只改變速率不改變平衡，不改變轉(zhuǎn)化率，故c錯(cuò)誤；
d、升高溫度，可以使平衡逆向進(jìn)行，二氧化硫轉(zhuǎn)化率減小，故d錯(cuò)誤；
故選b；
（4）當(dāng)生成0.18molSO₃時(shí)，繼續(xù)通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
用極限法求出n（SO₃）的范圍，
假設(shè)平衡不移動(dòng)，此時(shí)n（SO₃）=0.18×2=0.36mol，
假設(shè)0.40molSO₂完全生成SO₃，根據(jù)反應(yīng)方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，n（SO₃）=0.4mol，
所以再次達(dá)到平衡時(shí)，0.36mol＜n（SO₃）＜0.40mol．                                   
故答案為：向正反應(yīng)方向；0.36；0.40．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算、化學(xué)平衡的影響因素及化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷等知識(shí)，題目難度中等，注意掌握化學(xué)平衡及其影響因素，明確化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計(jì)算方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．