Question

【題目】已知反應：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H <0。請回答下列問題：

（1）某溫度下，在一固定體積為2升的密閉容器中，充入2molSO2和lmolO2發(fā)生上述反應，當反應進行到2分鐘末時達到平衡，平衡混合物中SO3的質量分數為50%，則反應前2分鐘內用SO2表示的平均反應速率為_____，SO2的轉化率為____，此時反應的平衡常數為_________。

（2）在某恒溫、恒壓容器中，按體積比2: 1加入SO2和O2進行上述反應，達到平衡后，再向容器中充入適量SO3(g)，達到新平衡時，c(O2)將比原平衡_____(填“增大”、“減小”、或“不變”)

（3）若在某恒溫、恒容容器中，加入一定量SO3(g)發(fā)生上述反應，達到平衡后，再向容器 中充入適量SO3(g)，達到新平衡時，c(SO2)/c(SO3)將比原平衡______(填“增大”、“減小”、或“不變”)。

Answer 1

【答案】0.25molL-1min-1 50% 4 不變 減小

【解析】

（1）結合化學平衡的三段式計算平衡狀態(tài)下個物質的平衡濃度，結合平均反應速率、轉化率和平衡常數計算得到；

（2）根據恒溫恒壓條件下的等效平衡分析判斷；

（3）先根據恒溫恒壓條件下的等效平衡分析，恒容條件下相對于原平衡，等效于加壓，平衡向右移動，以此判斷。

（1）在一固定體積為2升的密閉容器中，充入2molSO2和lmolO2發(fā)生2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反應，設當反應進行到2分鐘末達到平衡時，消耗氧氣的物質的量為x，進行如下計算：

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)

起始量（mol）2 1 0

變化量（mol）2x x 2x

平衡量（mol）2-2x 1-x 2x

根據平衡混合物中SO3的質量分數為50%，則100%=50%，解得x=0.5mol；

則反應前2分鐘內用SO2表示的平均反應速率為=0.25molL-1min-1；

SO2的轉化率為100%=50%；

達到平衡時各物質的濃度分別為：c(SO2)==0.5mol/L，c(O2)==0.25mol/L，c(SO3)==0.5mol/L，此時反應的平衡常數為=4；

因此，本題正確答案為：0.25molL-1min-1 ；50% ；4；

（2）保持恒溫、恒壓，反應達到平衡后，再向容器中充入適量SO3(g)，在恒壓條件下，與原平衡狀態(tài)相同，是等效平衡，各物質的百分含量不變，所以c(O2)與原平衡相比，應該為不變；

因此，本題正確答案為：不變；

（3）恒溫、恒容條件下達到平衡，達到平衡后，再向容器中充入適量SO3(g)，恒容條件下相對于原平衡，等效于加壓，平衡向右移動，c(SO3)增大，c(SO2)減小，c(SO2)/c(SO3)將比原平衡減小。

因此，本題正確答案為：減小。