Question

現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），已知c（SO₂）=0.4mol/L，c（O₂）=1mol/L，經(jīng)測定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K=19，試判斷：
（1）當(dāng)SO₂的轉(zhuǎn)化率為50%時，該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，若未達(dá)到，向哪個方向進(jìn)行？
（2）達(dá)平衡狀態(tài)時，SO₂的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)轉(zhuǎn)化率計(jì)算此時各物質(zhì)的濃度，計(jì)算各物質(zhì)的濃度冪之積，與平衡常數(shù)相比較，如大于平衡常數(shù)，則平衡向逆向移動，反之向正向移動．

解答：解：（1）利用三段式法解答，當(dāng)SO₂的轉(zhuǎn)化率為50%時；
       2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g），
起始：0.4mol/L  1mol/L        0
轉(zhuǎn)化：0.2mol/L  0.1mol/L     0.2mol/L
剩余：0.2mol/L  0.9mol/L    0.2mol/L
Q_c=

(0.2mol/L)2

(0.2mol/L)2×0.9mol/L

=

10

9

＜19，
說明未達(dá)到平衡，向正方向進(jìn)行．
答：未達(dá)到平衡，向正方向進(jìn)行；
（2）利用三段式法解答，設(shè)氧氣消耗量為x；
               2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g），
起始（mol/）   0.4        1           0
轉(zhuǎn)化（mol/）    2x         x           2x
平衡（mol/）   0.4-2x     1-x          2x
K=

(2x)2

(0.4-2x)2×(1-x)

=19
x≈0.16mol/L；
二氧化硫的轉(zhuǎn)化率=

2×0.16mol/L

0.4mol/L

×100%=80%
答：達(dá)平衡狀態(tài)時，SO₂的轉(zhuǎn)化率為80%

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度不大，注意平衡常數(shù)的定義和應(yīng)用．