Question

在450℃并有催化劑存在下，于一容積恒定的密閉容器內進行下列反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-190kJ?mol^-1
（1）該反應500℃時的平衡常數(shù)

 

450℃時的平衡常數(shù)（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志是

 

．（填字母）
a．SO₂和SO₃濃度相等                
b．SO₂百分含量保持不變
c．容器中氣體的壓強不變              
d． v（O₂）_正=2v（SO₃）_逆
e．容器中混合氣體的密度保持不變
（3）欲提高SO₂的轉化率，下列措施可行的是

 

．（填字母）
a．向裝置中再充入N₂ b．向裝置中再充入O₂c．改變反應的催化劑  d．升高溫度
（4）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SO₃ 0.18mol；若繼續(xù)通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，則平衡

 

移動（填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”），再次達到平衡后，

 

 mol＜n（SO₃）＜

 

mol．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（1）平衡常數(shù)只與溫度有關，吸熱反應平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，放熱反應則相反；
（2）根據(jù)化學平衡狀態(tài)的標志：正反應速率等于逆反應速率，平衡混合物中各組成成分的含量不變來判斷；
（3）提高SO₂的轉化率，依據(jù)影響化學平衡移動方向判斷；
（4）根據(jù)影響化學平衡的因素來判斷平衡移動方向，利用極限法求出再次達平衡后n（SO₃）的范圍．

解答： 解：（1）化學平衡常數(shù)只與溫度有關，吸熱反應平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，放熱反應平衡常數(shù)隨溫度升高而減小，該反應為放熱反應，500℃時的平衡常數(shù)小于450℃時的平衡常數(shù)，故答案為：＜；
（2）化學平衡狀態(tài)的標志：正反應速率等于逆反應速率，平衡混合物中各組成成分的含量不變來判斷，
a．SO₂和SO₃濃度相等，但不能說明正逆反應速率相同，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故a錯誤；
b．SO₂百分含量保持不變，說明平衡混合物中各組成成分含量不變，反應達到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．反應前后氣體物質的量變化，容器中氣體壓強不隨時間而變化，說明氣體物質的量不變，證明反應達到平衡狀態(tài)，故c正確；
d．v_正（O₂）=2v_逆（SO₃），又v_正（O₂）=

1

2

v_正（SO₃），所以v_逆（SO₃）≠v_正（SO₃），不能判斷是否達到平衡，故d錯誤；
故答案為：bc；
（3）a、恒溫恒容通入與平衡無關的氣體，總壓增大，分壓不變，平衡不動，二氧化硫轉化率不變，故a錯誤；
b、增加氧氣的量，反應物濃度增大，反應速率增大，會使平衡正向進行，提高了二氧化硫的轉化率，故b正確；
c、催化劑只改變速率不改變平衡，不改變轉化率，故c錯誤；
d、升高溫度，可以使平衡逆向進行，二氧化硫轉化率減小，故d錯誤；
故選b；
（4）當生成0.18molSO₃時，繼續(xù)通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，容器內壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向移動，即向正反應方向移動；
用極限法求出n（SO₃）的范圍，
假設平衡不移動，此時n（SO₃）=0.18×2=0.36mol，
假設0.40molSO₂完全生成SO₃，根據(jù)反應方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）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：向正反應方向；0.36；0.40．

點評：本題考查了化學平衡的計算、化學平衡的影響因素及化學平衡狀態(tài)的判斷等知識，題目難度中等，注意掌握化學平衡及其影響因素，明確化學反應速率的概念及計算方法，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學計算能力．