Question

接觸法制硫酸工藝中，其主反應(yīng)在450℃并有催化劑存在下進行：
2SO₂（g）+O₂?2SO₃（g）△H=-190kJ/mol
在一個固定容積為5L的密閉容器中充入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，半分鐘后達到平衡，測得容器中含SO₃0.18mol．
（1）該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式為

 

．
（2）上述平衡轉(zhuǎn)化率為

 

．
（3）若起始充入0.10mol SO₂、0.05mol O₂、

 

mol SO₃，達到平衡后，容器中的SO₃仍為0.18mol．
（4）若繼續(xù)通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，再次達到平衡后，n（SO₃）取值范圍是

 

．
（5）若上述反應(yīng)在恒壓下進行，達到平衡時，平衡轉(zhuǎn)化率將

 

（填“增大”“減小”“不變”）．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡建立的過程,化學(xué)平衡的計算

專題：

分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)K=

各個生成物平衡濃度系數(shù)次方的乘積

各個反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次方的乘積

；
（2）根據(jù)三行式計算物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率；
（3）根據(jù)極限轉(zhuǎn)化法結(jié)合等效平衡知識來計算回答；
（4）利用極限法求出再次達平衡后n（SO₃）的范圍；
（5）根據(jù)壓強增大，化學(xué)平衡向著氣體系數(shù)和減小的方向進行來回答．

解答： 解：（1）化學(xué)平衡常數(shù)K=

各個生成物平衡濃度系數(shù)次方的乘積

各個反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次方的乘積

=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

，故答案為：

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

；
（2）根據(jù)方程式，當(dāng)生成SO₃0.18mol時，消耗二氧化硫的物質(zhì)的量是0.18mol，所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率=

0.18mol

0.2mol

×100%=90%，故答案為：90%．
（3）根據(jù)極限轉(zhuǎn)化法，若起始充入0.10mol SO₂、0.05mol O₂、和0.10mol SO₃時，投入量和0.20mol SO₂和0.10mol O₂建立的平衡是等效的，所以需要再投入三氧化硫是0.10mol，故答案為：0.10；
（4）假設(shè)平衡不移動，此時n（SO₃）=0.18×2=0.36mol，假設(shè)0.40molSO₂完全生成SO₃，根據(jù)化學(xué)方程式2SO₂（g）+O₂?2SO₃可知n（SO₃）=0.4mol，所以再次達到平衡時，0.36mol＜n（SO₃）＜0.40mol，故答案為：0.36mol＜n（SO₃）＜0.40mol；
（5）上述反應(yīng)在恒壓下進行，相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上加大壓強，所以新平衡在原平衡的基礎(chǔ)上正向移動了，反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率將增大，故答案為：增大．

點評：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡的影響因素等，知識面廣，應(yīng)加強平時知識的積累．