Question

1．某溫度時(shí)，在1.0L密閉容器內(nèi)加入 2.0mo1SO₂和1.0mo1O₂，發(fā)生反應(yīng)：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
請(qǐng)回答：
（1）反應(yīng)進(jìn)行2min后，測(cè)得SO₂為1.4mol，則2min內(nèi)v（SO₃）=0.3mol/（L•min）．
（2）若升高溫度能使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)是放熱（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)．
（3）反應(yīng)進(jìn)行8min后達(dá)平衡，測(cè)得c（SO₃）=8c（O₂），則SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率是80%．
（4）該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為K=$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）•c（O{\;}_{2}）}$，在該溫度下K的數(shù)值是80．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中反應(yīng)物初始的物質(zhì)的量計(jì)算出反應(yīng)物濃度，再根據(jù)2min時(shí)二氧化硫的物質(zhì)的量計(jì)算出二氧化硫的濃度，計(jì)算出二氧化硫的濃度變化，計(jì)算出用二氧化硫表示的速率，根據(jù)速率關(guān)系計(jì)算三氧化硫表示的速率；
（2）升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，因升高溫度能使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，據(jù)此分析；
（3）設(shè)氧氣的濃度變化為x，列出化學(xué)平衡的三段式，根據(jù)c（SO₃）=8c（O₂）列方程計(jì)算，再通過(guò)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率公式進(jìn)行計(jì)算；
（4）根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式及達(dá)到平衡時(shí)各組分的濃度計(jì)算出該反應(yīng)的平衡常數(shù)．

解答 解：（1）1L密閉容器中充入物質(zhì)濃度為：c（SO₂）=$\frac{2mol}{1L}$=2mol/L，c（O₂）=1mol/L，2min時(shí)：c（SO₃）=$\frac{1.4mol}{1L}$=1.4mol/L，
v（SO₂）=$\frac{2mol/L-1.4mol/L}{2min}$=0.3mol/（L•min），根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，v（SO₃）=v（SO₂）=0.3mol/（L•min），
故答案為：0.3；
（2）升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，因升高溫度能使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故逆反應(yīng)為吸熱，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
（3）設(shè)氧氣的濃度變化為x，則1L密閉容器在8min內(nèi)各物質(zhì)濃度發(fā)生的變化如下：
                 2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g），
起始濃度（mol/L） 2        1       0
變化濃度（mol/L） 2x        x        2x
平衡濃度（mol/L） 2-2x      1-x     2x  
根據(jù)：c（SO₃）=8c（O₂），得：2x=8（1-x），解得x=0.8，
則：SO₂的轉(zhuǎn)化率=$\frac{2×0.8}{2}$×100%=80%，
故答案為：80%；
（4）根據(jù)（3）的計(jì)算，則平衡時(shí)c（SO₃）=1.6mol/L，c（SO₂）=2-1.6=0.4mol/L，c（O₂）=1-0.8=0.2mol/L，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）•c（O{\;}_{2}）}$=$\frac{1.6{\;}^{2}}{0.4{\;}^{2}×0.2}$=80，
故答案為：K=$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）•c（O{\;}_{2}）}$；80．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，主要涉及了轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算，試題側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的訓(xùn)練和檢驗(yàn)，有利于提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．