Question

18．在10L容器中，加入2mol的SO₂（g）和2mol的NO₂（g），保持溫度恒定發(fā)生反應(yīng)：SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）．當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中SO₂（g）的轉(zhuǎn)化率為50%．若該溫度下向該容器中再繼續(xù)加入1mol的SO₂（g），則：
①化學(xué)平衡將向正反應(yīng)方向（填“向正反應(yīng)方向”或“向逆反應(yīng)方向”或“不”）移動(dòng)；
②當(dāng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)時(shí)，容器中SO₂（g）的濃度是0.18mol/L；
③最后，SO₂的轉(zhuǎn)化率由50%變?yōu)?0%，NO₂的轉(zhuǎn)化率變?yōu)?0%．

Answer 1

分析 當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中SO₂（g）的轉(zhuǎn)化率為50%，則轉(zhuǎn)化的SO₂為2mol×50%=1mol，則
        SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
開始    2              2                0             0
轉(zhuǎn)化     1              1               1              1
平衡     1              1                1              1
K=$\frac{\frac{1mol}{10L}×\frac{1mol}{10L}}{\frac{1mol}{10L}×\frac{1mol}{10L}}$=1，溫度不變，K不變，
若該溫度下向該容器中再繼續(xù)加入1mol的SO₂（g），平衡正向移動(dòng)，則
          SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
開始       2             1                 1            1
轉(zhuǎn)化       x              x                 x            x
新平衡  2-x           1-x               1+x       1+x
$\frac{（1+x）（1+x）}{（2-x）（1-x）}$=1，解得x=0.2mol，
結(jié)合c=$\frac{n}{V}$、轉(zhuǎn)化率=$\frac{轉(zhuǎn)化的量}{開始的量}$×100%計(jì)算．

解答 解：當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中SO₂（g）的轉(zhuǎn)化率為50%，則轉(zhuǎn)化的SO₂為2mol×50%=1mol，則
        SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
開始    2              2                0             0
轉(zhuǎn)化     1              1               1              1
平衡     1              1                1              1
K=$\frac{\frac{1mol}{10L}×\frac{1mol}{10L}}{\frac{1mol}{10L}×\frac{1mol}{10L}}$=1，溫度不變，K不變，
若該溫度下向該容器中再繼續(xù)加入1mol的SO₂（g），平衡正向移動(dòng)，則
          SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
開始       2             1                 1            1
轉(zhuǎn)化       x              x                 x            x
新平衡  2-x           1-x               1+x       1+x
$\frac{（1+x）（1+x）}{（2-x）（1-x）}$=1，解得x=0.2mol，
①由上述分析可知，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故答案為：向正反應(yīng)方向；
②當(dāng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)時(shí)，容器中SO₂（g）的濃度是$\frac{2mol-0.2mol}{10L}$=0.18mol/L，故答案為：0.18；
③最后SO₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1mol+0.2mol}{2mol+1mol}$×100%=40%；NO₂的轉(zhuǎn)化率變?yōu)?\frac{1mol+0.2mol}{2mol}$×100%=60%，故答案為：40；60．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡，為高頻考點(diǎn)，把握化學(xué)平衡三段法、濃度及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意平衡移動(dòng)方向及溫度不變時(shí)K不變，題目難度不大．