Question

11．在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H＜0．
（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）c（{O}_{2}）}$．
（2）600℃時(shí)，在一體積可變的密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應(yīng)過(guò)程中SO₂、O₂、SO₃物質(zhì)的量變化如圖所示，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間段是15min～20min、25min～30min．
（3）據(jù)圖判斷，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是增大了氧氣的物質(zhì)的量或通入氧氣（用文字表達(dá)），10min～15min的曲線變化的原因可能是ab（填寫(xiě)編號(hào)）．
a．加了催化劑                 b．縮小容器體積
c．升高溫度                    d．增加SO₃的物質(zhì)的量
（4）若在15分鐘時(shí)，保持溫度和壓強(qiáng)不變，再充入0.2mol SO₃（g），則再次達(dá)到平衡時(shí)，SO₃（g）的物質(zhì)的量與SO₂（g）的物質(zhì)的量的比值將不變（填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比；
（2）平衡時(shí)SO₂、O₂、SO₃物質(zhì)的量不變；
（3）反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，氧氣的物質(zhì)的量突然增大，平衡正向移動(dòng)，二氧化硫的物質(zhì)的量減小，三氧化硫的物質(zhì)的量增大；10min～15min的曲線斜率大，反應(yīng)速率加快；
（4）15分鐘時(shí)，保持溫度和壓強(qiáng)不變，由圖可知，平衡時(shí)SO₂、O₂、SO₃物質(zhì)的量分別為0.16mol、0.08mol、0.04mol，而保持溫度和壓強(qiáng)不變，再充入0.2mol SO₃（g），濃度不變，平衡不移動(dòng)．

解答 解：（1）由2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）c（{O}_{2}）}$，故答案為：$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）c（{O}_{2}）}$；
（2）平衡時(shí)SO₂、O₂、SO₃物質(zhì)的量不變，由圖可知反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間段是15min～20min、25min～30min，故答案為：15min～20min、25min～30min；
（3）反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，氧氣的物質(zhì)的量突然增大，平衡正向移動(dòng)，二氧化硫的物質(zhì)的量減小，三氧化硫的物質(zhì)的量增大，曲線發(fā)生變化的原因是增大了氧氣的物質(zhì)的量或通入氧氣；10min～15min的曲線斜率大，反應(yīng)速率加快，則a．加了催化劑、b．縮小容器體積均可加快反應(yīng)速率、且平衡正向移動(dòng)，c中升高溫度平衡逆向移動(dòng)，d中增大生成物的量，平衡逆向移動(dòng)，c、d與圖象不符，
故答案為：增大了氧氣的物質(zhì)的量或通入氧氣；ab；
（4）15分鐘時(shí)，保持溫度和壓強(qiáng)不變，由圖可知，平衡時(shí)SO₂、O₂、SO₃物質(zhì)的量分別為0.16mol、0.08mol、0.04mol，而保持溫度和壓強(qiáng)不變，再充入0.2mol SO₃（g），濃度不變，平衡不移動(dòng)，則再次達(dá)到平衡時(shí)，SO₃（g）的物質(zhì)的量與SO₂（g）的物質(zhì)的量的比值將不變，均為1：4，
故答案為：不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握K的意義、平衡移動(dòng)、等效平衡為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意平衡移動(dòng)與圖象的結(jié)合，（4）為解答的難點(diǎn)，題目難度不大．