Question

將2molSO₂和1molO₂混合置于容積為2L的密閉容器中，在800K時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）當(dāng)反應(yīng)從開始進(jìn)行到5min時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得混合氣體總物質(zhì)的量為2.1mol．請(qǐng)回答下列問題：
（1）800K時(shí)，寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式并計(jì)算K=

 

，在0～5min時(shí)間間隔內(nèi)SO₂的反應(yīng)速率為

 

．
（2）．若在5min時(shí)降低溫度，在某一時(shí)刻重新達(dá)到平衡狀態(tài)，則新平衡混合物中氣體的總物質(zhì)的量

 

2.1mol（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）．相同條件下，若在上述容器中，再充入0.2mol SO₂、0.4mol O₂和4.0molSO₃三種氣體，下列對(duì)該反應(yīng)狀態(tài)的描述中，正確的是

 

（填字母序號(hào)）．
A．處于平衡狀態(tài)
B．不是平衡狀態(tài)，反應(yīng)正向進(jìn)行
C．不是平衡狀態(tài)，反應(yīng)逆向進(jìn)行．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題,化學(xué)反應(yīng)速率專題

分析：（1）根據(jù)三段式表示出平衡時(shí)各組分的濃度，再利用平衡后氣體的總物質(zhì)的量計(jì)算c值，代入平衡常數(shù)表達(dá)式k=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

計(jì)算，再根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算v（SO₂）；
（2）正反應(yīng)是一個(gè)氣體總物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，且是放熱反應(yīng)，當(dāng)降低溫度時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（3）計(jì)算此時(shí)的濃度商Qc，與平衡常數(shù)比較，若Qc＞k，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，若Qc=k，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，若Qc＜k，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行．

解答： 解：（1）令平衡時(shí)SO₂的濃度變化量為cmol/L，則：
             2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
開始（mol/L）：1       0.5      0
變化（mol/L）：c       0.5c     c
平衡（mol/L）：1-c     0.5-0.5c c
所以（1-c）mol/L×2L+（0.5-0.5c）mol/L×2L+cmol/L×2L=2.1mol
解得：c=0.9
故平衡時(shí)SO₂、O₂、SO₃的濃度分別為0.1mol/L、0.05mol/L、0.9mol/L，
故平衡常數(shù)k=

c2(SO3)

c2(SO 2)?c(O2)

=

0．92

0．12×0.05

=1620；
故v（SO₂）=

0.9mol/L

5min

=0.18 mol/（L?min）；
故答案為：

c2(SO3)

c2(SO 2)?c(O2)

=1620；0.18 mol/（L?min）；
（2）正反應(yīng)是一個(gè)氣體總物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，且是放熱反應(yīng)，當(dāng)降低溫度時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，達(dá)新平衡時(shí)，混合氣體的總的物質(zhì)的量減小，
故答案為：＜；
（3）充入0.2mol SO₂、0.4mol O₂和4.0molSO₃三種氣體，三者的濃度分別為：0.1mol/L，0.2mol/L，2mol/L，此時(shí)濃度商Qc=

22

0．12×0.2

=2000＞1620，不是平衡狀態(tài)，反應(yīng)逆向進(jìn)行，
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、影響化學(xué)平衡因素、平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算等問題，難度中等，平衡常數(shù)的計(jì)算與應(yīng)用，成為高考的熱點(diǎn)，注意平衡常數(shù)的用途．