Question

5．在一個(gè)2.0L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)2SO₃（g）?2SO₂（g）+O₂（g）△H＞0，其中SO₃的變化如圖所示：
（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式$\frac{{c}^{2}（S{O}_{2}）c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（S{O}_{3}）}$；
（2）用SO₂表示0～8min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v（SO₂）=0.025 mol/（L•min）；
（3）8min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，此時(shí)SO₃的轉(zhuǎn)化率為66.7%；
（4）升高溫度，該反應(yīng)的反應(yīng)速率將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）；K值將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）；
（5）能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是BC；
A．n（SO₃）：n（SO₂）：n（O₂）=2：2：1            B．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
C．v（SO₂）_逆=2v（O₂）_正                  D．容器內(nèi)密度保持不變
（6）在第12min時(shí)，將容器壓縮到1L，則該平衡向逆反應(yīng)（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向移動(dòng)，判斷理由是壓強(qiáng)增大平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比；
（2）先計(jì)算三氧化硫的平均反應(yīng)速率，再根據(jù)同一可逆反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比等于其反應(yīng)速率之比計(jì)算氧氣反應(yīng)速率；
（3）8min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，此時(shí)SO₃的轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
（4）升高溫度，反應(yīng)速率增大，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大；
（5）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變、物質(zhì)的量濃度不變、百分含量不變以及由此引起的其它物理量不變；
（6）在第12min時(shí)，容器壓縮到1L，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)．

解答 解：（1）由2SO₃（g）?2SO₂（g）+O₂（g）可知化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{2}）c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（S{O}_{3}）}$，故答案為：$\frac{{c}^{2}（S{O}_{2}）c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（S{O}_{3}）}$；
（2）三氧化硫平均反應(yīng)速率=$\frac{\frac{（0.6-0.2）mol}{2L}}{8min}$=0.025mol/（L•min），同一可逆反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比等于其反應(yīng)速率之比，所以二氧化硫反應(yīng)速率為0.025 mol/（L•min），故答案為：0.025 mol/（L•min）；
（3）8min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，此時(shí)SO₃的轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{（0.6-0.2）mol}{0.6mol}$×100%=66.7%，
故答案為：66.7%；
（4）升高溫度正逆反應(yīng)速率都增大，該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則K增大，故答案為：增大；增大；   
（4）A．n（SO₃）：n（SO₂）：n（O₂）=2：2：1，反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；       
B．該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變時(shí)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．v（SO₂）_逆=2v（O₂）_正 ，正逆反應(yīng)速率相等，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．容器內(nèi)氣體質(zhì)量、氣體體積始終不變，則密度始終保持不變，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
故選B、C，
故答案為：BC；
（6）在第12min時(shí)，容器壓縮到1L，體積減小的瞬間，三氧化硫物質(zhì)的量不變、物質(zhì)的量濃度增大，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，則向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，
故答案為：逆反應(yīng)；壓強(qiáng)增大平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)；

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及平衡計(jì)算、平衡狀態(tài)的判斷、平衡移動(dòng)等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查計(jì)算、基本理論，知道只有反應(yīng)前后改變的物理量才能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，題目難度中等．