Question

將2mol SO₂和1mol O₂混合置于體積可變的密閉容器中，在T₁溫度下發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到時(shí)間t₀點(diǎn)時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得混合氣體的總物質(zhì)的量為2.1mol．試回答：
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為

 

．
（2）反應(yīng)進(jìn)行到t₀時(shí)SO₂的體積分?jǐn)?shù)為

 

．
（3）保持溫度不變，若使用催化劑，在圖中作出從反應(yīng)開(kāi)始到t₀點(diǎn)這段時(shí)間SO₂物質(zhì)的量變化曲線

 

．
（4）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到t₁時(shí)間時(shí)（t₁＞t₀），給上述反應(yīng)容器加熱到溫度T₂ （T₂＞T₁），反應(yīng)在t₂ 時(shí)間時(shí)（t₂＞t₁）重新達(dá)到平衡狀 態(tài)，這時(shí)K值

 

（填“增大”“減小”或“不變”），新平衡混合物中氣體的總物質(zhì)的量

 

2.1mol（填“＜”、“＞”或“=”）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡常數(shù)的含義

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的概念，結(jié)合2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，列出平衡常數(shù)表達(dá)式；
（2）根據(jù)化學(xué)平衡計(jì)算，結(jié)合題中的條件，先求出平衡狀態(tài)時(shí)SO₂、O₂、SO₃平衡量，再根據(jù)同溫同壓下，體積比等于物質(zhì)的量之比解決；
（3）使用催化劑，反應(yīng)速率加快，縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間，但平衡無(wú)影響，因此，使用催化劑平衡不移動(dòng)，各成分的量不變，t₀時(shí)已經(jīng)為平衡狀態(tài)了，所以拐點(diǎn)不能在t₀處，所以曲線從縱坐標(biāo)的2初開(kāi)始，到橫坐標(biāo)0點(diǎn)結(jié)束，即得到答案；
（4）根據(jù)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，可知溫度升高時(shí)，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，SO₃的濃度降低，由 K=

c 2 ( SO3 )

c2  ( SO2 )  ? c ( O2 )

 可知，K值減�。挥捎谏�高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)方向是氣體物質(zhì)的量增多的方向，故新平衡混合物中氣體的總物質(zhì)的量增多．

解答： 解：（1）有反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式的概念，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c 2 ( SO3 )

c2  ( SO2 )  ? c ( O2 )

，
故答案為：K=

c 2 ( SO3 )

c2  ( SO2 )  ? c ( O2 )

； 
（2）設(shè)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，有xmol的SO₂發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)
                    2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始物質(zhì)的量（mol）     2       1        0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量（mol）     x      

x

2

        x
平衡物質(zhì)的量（mol）  （2-x）   （1-

x

2

）      x
則根據(jù)題中的條件得：（2-x）+（1-

x

2

）+x=2.1
解得：x=1.8
t₀時(shí)SO₂的體積分?jǐn)?shù)為：

0.2

2.1

×100%=9.52%，
故答案為：9.52%；
（3）使用催化劑，反應(yīng)速率加快，縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間，但平衡無(wú)影響，因此，使用催化劑平衡不移動(dòng)，各成分的量不變，t₀時(shí)已經(jīng)為平衡狀態(tài)了，所以拐點(diǎn)不能在t₀處，所以曲線從縱坐標(biāo)的2初開(kāi)始，到橫坐標(biāo)0點(diǎn)結(jié)束，如圖，
故答案為：；
（4）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到t₁時(shí)溫度由T₁升高到T₂，反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，t₂時(shí)到達(dá)平衡狀態(tài)，SO₃的物質(zhì)的量減小，容器的體積不變，故其濃度降低，由K=

c 2 ( SO3 )

c2  ( SO2 )  ? c ( O2 )

 可，則K值減小；
由于反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，溫度升高，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體的總物質(zhì)的量增加，原平衡時(shí)，混合氣體的總物質(zhì)的量為2.1mol，所以再次達(dá)到平衡時(shí)，氣體的總物質(zhì)的量大于2.1mol，
故答案為：減小；＞．

點(diǎn)評(píng)：本題系統(tǒng)考查了化學(xué)平衡部分的平衡常數(shù)表達(dá)式、平衡的移動(dòng)、化學(xué)平衡的計(jì)算、化學(xué)平衡的移動(dòng)體現(xiàn)在圖象中等知識(shí)，關(guān)鍵把握住化學(xué)平衡移動(dòng)原理對(duì)平衡移動(dòng)的分析．作圖象是易出錯(cuò)點(diǎn)．