Question

(12分)在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應：

2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)　ΔH＜0

(1) 寫出該反應的化學平衡常數(shù)表達式K＝______  ____。降低溫度，該反應K值___ ___，二氧化硫轉化率______，化學反應速率___  ___。(以上均填“增大”“減小”或“不變”)

(2) 600 ℃時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應過程中SO₂、O₂、SO₃物質的量變化如圖所示，反應處于平衡狀態(tài)的時間是____    ____。

(3)據上圖判斷，反應進行至20 min時，曲線發(fā)生變化的原因是________________ ___________________     (用文字表達)；10 min到15 min的曲線變化的原因可能是________(填寫編號)。

a．加了催化劑　　　　　　　b．縮小容器體積

c．降低溫度                d．增加SO₃的物質的量

（4）已知在600℃時，2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)的平衡常數(shù)K=19，若600℃時測得容器內c(SO₂)=0.3mol/L，c(O₂)=0.1mol/L，c(SO₃)=0.4mol/L，在這種情況下，該反應是否處于平衡狀態(tài)？         （填“是”或“否”）。此時，化學反應速率是v(正)       v(逆)（填“>”、“<”或“=”），原因是                                                      。

 

Answer 1

【答案】

(1)��；增大　；增大；　減小

(2)15～20 min和25～30 min

(3)增加了O₂的量��；ab （2分）

（4）否；>；Qc =  = 17.8 < K，反應向正反應方向移動。（2分）

【解析】（1）平衡常數(shù)是指在一定條件下，可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以根據方程式可知，該反應的平衡常數(shù)K＝；正反應是放熱反應，所以降低溫度反應速率降低，平衡向正反應方向進行，平衡常數(shù)增大，反應物的轉化率增大。

（2）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)。所以根據圖像可知，處于平衡狀態(tài)的是15～20 min和25～30 min。

（3）根據圖像可知，反應進行到20min時，氧氣的物質的量突然增大，三氧化硫的物質的量逐漸增大，SO₂的物質的量逐漸減小，所以改變的條件是增加了O₂的量；10 min到15 min氧氣和SO₂的物質的量降低的速率增加，三氧化硫的物質的量增加的速率增大，即反應速率增加，所以改變的條件應該是使用了催化劑或增大了氧氣，答案選ab。

（4）此時K＝＜19，所以反應向正反應方向進行，此時正反應速率大于逆反應速率。