Question

將2molSO₂和1molO₂混合置于容積為2L的密閉容器中，在800K時，發(fā)生如下反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）當反應從開始進行到5min時，反應達到平衡狀態(tài)，測得混合氣體總物質的量為2.1mol．請回答下列問題：
（1）800K時，寫出該反應的平衡常數表達式并計算K=

 

，在0～5min時間間隔內SO₂的反應速率為

 

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

 

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，下列對該反應狀態(tài)的描述中，正確的是

 

（填字母序號）．
A．處于平衡狀態(tài)
B．不是平衡狀態(tài)，反應正向進行
C．不是平衡狀態(tài)，反應逆向進行．

Answer 1

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

專題：化學平衡專題,化學反應速率專題

分析：（1）根據三段式表示出平衡時各組分的濃度，再利用平衡后氣體的總物質的量計算c值，代入平衡常數表達式k=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

計算，再根據v=

△c

△t

計算v（SO₂）；
（2）正反應是一個氣體總物質的量減小的反應，且是放熱反應，當降低溫度時，平衡向正反應方向移動；
（3）計算此時的濃度商Qc，與平衡常數比較，若Qc＞k，反應向逆反應進行，若Qc=k，反應處于平衡狀態(tài)，若Qc＜k，反應向正反應進行．

解答： 解：（1）令平衡時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SO₂、O₂、SO₃的濃度分別為0.1mol/L、0.05mol/L、0.9mol/L，
故平衡常數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）正反應是一個氣體總物質的量減小的反應，且是放熱反應，當降低溫度時，平衡向正反應方向移動，達新平衡時，混合氣體的總的物質的量減小，
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，此時濃度商Qc=

22

0．12×0.2

=2000＞1620，不是平衡狀態(tài)，反應逆向進行，
故選C．

點評：本題考查化學反應速率、影響化學平衡因素、平衡常數的有關計算等問題，難度中等，平衡常數的計算與應用，成為高考的熱點，注意平衡常數的用途．