Question

17．下列反應在210℃時達到平衡：
①PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）；△H₁＞0  K₁=1mol•L^-1
②CO（g）+Cl₂（g）?COCl₂（g）；△H₁＜0  K₂=5×10⁴L•mol^-1
③COCl₂（g）?CO（g）+Cl₂（g）
④2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H₄＜0
（1）反應③的平衡常數(shù)K₃為2×10^-5 mol•L^-1．
（2）要使反應①和反應②的K數(shù)值相等，可采取的措施是C（填序號）．
A．降低反應①、②體系中Cl₂濃度
B．反應①、②選擇不同的催化劑
C．反應①、反應②同時升高溫度
D．反應①、反應②同時降低溫度
E．反應①降低溫度，反應②維持210℃
（3）在甲、乙兩容器中分別發(fā)生反應④，甲恒容、乙恒壓，溫度相同且恒定．起始時甲中加入0.02molSO₂和0.01molO₂，乙中加入0.02molSO₃氣體，開始時兩容器壓強相等，最后分別達到平衡．下列有關它們達到平衡狀態(tài)后的敘述正確的是B（填序號）．
A．體積：甲可能小于乙
B．SO₃的物質的量：甲一定小于乙
C．壓強：甲可能大于乙
D．濃度比$\frac{c（S{O}_{2}）}{c（S{O}_{3}）}$：甲一定小于乙
（4）丙容器為容積不變的反應容器，要求通過調節(jié)體系的溫度使反應④達到平衡時，保持容器內氣體總物質的量為12mol．現(xiàn)向容器中加主xmolSO₂，6.5mol O₂，2.0molSO₃．①若x=5.5，需要降低（填“降低”“升高”或“保持”）體系溫度，使反應在平衡時達到題設要求；
②欲使起始反應維持向逆反應方向移動，則x的取值范圍為2.5＜x＜3.5．

Answer 1

分析 （1）反應②、③互為正逆反應，相同溫度下二者平衡常數(shù)互為倒數(shù)；
（2）平衡常數(shù)只受溫度影響，要使反應①和反應②的K數(shù)值相等，則應使K₁增大、K₂減小，反應①正反應是吸熱反應，升高溫度平衡向正反應方向移動；反應②正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，平衡常數(shù)減�。�
（3）隨反應進行混合氣體物質的量減小，溫度相同且恒定下，甲恒容，容器的體積不變，反應后壓強減��；乙恒壓，反應后體積縮�。�乙等效為在甲平衡基礎上增大壓強，平衡正向移動；
（4）①若x=5.5，則5.5+6.5+2.0=14＞12，需要向氣體物質的量減小的方向進行；
②正反應為氣體物質的量減小的反應，欲使起始反應維持向逆反應方向移動，則混合氣體總物質的量之和應小于12mol，當三氧化硫完全轉化時二氧化硫物質的量達極小值．

解答 解：（1）反應②、③互為正逆反應，相同溫度下二者平衡常數(shù)互為倒數(shù)，③COCl₂（g）?CO（g）+Cl₂（g）的平衡常數(shù)K₃=$\frac{1}{{K}_{2}}$=$\frac{1}{5×1{0}^{4}}$=2×10^-5 mol•L^-1，
故答案為：2×10^-5 mol•L^-1；
（2）要使反應①和反應②的K數(shù)值相等，則應使K₁增大、K₂減小，反應①正反應是吸熱反應，升高溫度平衡向正反應方向移動，平衡常數(shù)增大；反應②正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，平衡常數(shù)減小，故應適當升高溫度，
故選：C；
（3）在甲、乙兩容器中分別發(fā)生反應④，甲恒容、乙恒壓，溫度相同且恒定．起始時甲中加入0.02molSO₂和0.01molO₂，乙中加入0.02molSO₃氣體，開始時兩容器壓強相等，最后分別達到平衡；
A．反應是氣體體積減小的反應，甲恒容、乙恒壓體積減小，所以體積甲不可能小于乙，故A錯誤；
B．反應是氣體體積減小的反應，甲恒容、乙恒壓體積減小壓強增大，比甲平衡后進行程度大，平衡時乙中SO₃的物質的量大：甲一定小于乙，故B正確；
C．反應是氣體體積減小的反應，甲恒容壓強減小、乙恒壓壓強不變，壓強甲不可能大于乙，故C錯誤；
D．反應是氣體體積減小的反應，甲恒容、乙恒壓體積減小壓強增大，比甲平衡后進行程度大，平衡時乙中SO₃的物質的量大，濃度比$\frac{c（S{O}_{2}）}{c（S{O}_{3}）}$：甲一定大于乙，故D錯誤；
故答案為：B；
（4）①丙容器為容積不變的反應容器，要求通過調節(jié)體系的溫度使反應④達到平衡時，保持容器內氣體總物質的量為12mol，現(xiàn)向容器中加xmolSO₂，6.5mol O₂，2.0molSO₃．
①若x=5.5，則5.5+6.5+2.0=14＞12，需要向氣體物質的量減小的方向進行，即向正反應方向進行，反應是放熱反應，需要降低溫度，
故答案為：降低；
②保持容器內氣體總物質的量為12mol時，正反應為氣體物質的量減小的反應，欲使起始反應維持向逆反應方向移動，則混合氣體總物質的量之和應小于12mol，則x+6.5+2.0＜12，故x＜3.5，當三氧化硫完全轉化時二氧化硫物質的量達極小值，則2+x+6.5+1=12，故x=2.5，則x的取值范圍為2.5＜x＜3.5，
故答案為：2.5＜x＜3.5．

點評 本題考查化學平衡常數(shù)、化學平衡計算及影響因素，（3）中掌握平衡移動原理是解題關鍵，（4）注意利用極限法分析解答，題目難度中等．