Question

【題目】在500℃時(shí)，將4molSO2與2molO2放入4L的密閉容器中，5分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡：2SO2＋O22SO3，測(cè)得平衡時(shí)SO3的濃度為0.5mol·L－1。

（1）在500℃時(shí)，該反應(yīng)平衡常數(shù)K＝_____

（2）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率為______

（3）從開(kāi)始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài) 反應(yīng)速率v(O2)＝_____

（4）該反應(yīng)在低溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是_____(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)

（5）在500℃時(shí)，在2L的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，某一時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量分別為1mol、2mol、2mol則此時(shí)正逆反應(yīng)速率大小為v(正)____v(逆)（填“＞”“＜”或“＝”）

Answer 1

【答案】4 50% 0.05 mol·L－1·min－1 放熱 =

【解析】

在一定溫度下，將4molSO2與2molO2放入4L的密閉容器中，c(SO3)=0.5mol/L，根據(jù)三段式計(jì)算解答(1)~(3)；

(4)該反應(yīng)的△S＜0，在低溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，需要△G=△H-T△S＜0，據(jù)此分析判斷；

(5)首先計(jì)算Qc，根據(jù)Qc與K的大小關(guān)系分析判斷。

在一定溫度下，將4molSO2與2molO2放入4L的密閉容器中，5分鐘后反應(yīng)：2SO2＋O22SO3達(dá)到平衡，c(SO3)=0.5mol/L，設(shè)轉(zhuǎn)化的氧氣的物質(zhì)的量為x，則

2SO2 + O22SO3

開(kāi)始(mol) 4 2 0

轉(zhuǎn)化(mol) 2x x 2x

平衡(mol) 4-2x 2-x 2x

則c(SO3)==0.5mol/L，解得：x=1mol，則平衡是c(O2)==0.25mol/L，c(SO2)==0.5mol/L，

(1)該溫度下平衡常數(shù)K==4L/mol，故答案為：4L/mol(或4)；

(2)平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率=×100%=50%，故答案為：50%；

(3)從開(kāi)始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)間為5分鐘，O2的反應(yīng)速率v(O2)＝=0.05 mol/(L·nim)，故答案為：0.05 mol/(L·min)；

(4)該反應(yīng)的△S＜0，在低溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，則△G=△H-T△S＜0，則△H＜0，該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；

(5)該條件下，反應(yīng)2SO2＋O22SO3的Qc==4=K=4，因此反應(yīng)為平衡狀態(tài)，則逆反應(yīng)速率等于正反應(yīng)速率，故答案為：=。