Question

已知二氧化硫與氧氣反應(yīng)，在某溫度下達(dá)平衡，此時(shí)各物質(zhì)的濃度是c（SO₂）=0.1mol?L^-1，c（O₂）=0.05mol?L^-1，c（SO₃）=0.9mol?L^-1
（1）求該反應(yīng)的平衡常數(shù)．
（2）在上述溫度下，該容器中若通入濃度均為0.2mol?L^-1的SO₂和O₂，試求達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度．
（3）如果平衡混合物溫度不變，縮小體積，使混合物壓力增大一倍．試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明平衡移動(dòng)的方向．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)概念計(jì)算，用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物的冪次方乘積得到；
（2）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式，結(jié)合平衡常數(shù)計(jì)算得到平衡濃度；
（3）如果平衡混合物溫度不變，縮小體積，使混合物壓力增大一倍．各物質(zhì)的濃度變化為原來(lái)的一倍，根據(jù)濃度商和平衡常數(shù)比較分析反應(yīng)進(jìn)行的方向；

解答：解：（1）二氧化硫與氧氣反應(yīng)，化學(xué)方程式為：2SO₂+O₂=2SO₃，某溫度下達(dá)平衡，此時(shí)各物質(zhì)的濃度是c（SO₂）=0.1mol?L^-1，c（O₂）=0.05mol?L^-1，c（SO₃）=0.9mol?L^-1 ，平衡常數(shù)K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

=

(0.9mol)2

(0.1mol/L)2(0.05mol/L)

=1620L/mol；
答：求該反應(yīng)的平衡常數(shù)為1620L/mol；
（2）在上述溫度下，該容器中若通入濃度均為0.2mol?L^-1的SO₂和O₂，設(shè)消耗二氧化硫濃度為x，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式得到：
                 2SO₂+O₂=2SO₃，
起始量（mol/L）  0.2   0.2    0
變化量（mol/L）   x    0.5x    x
平衡量（mol/L） 0.2-x  0.2-0.5x x
K=

x2

(0.2-x)2(0.2-0.5x)

=1620
計(jì)算得到x=0.186mol/L
平衡濃度二氧化硫?yàn)?.014mol/L，氧氣濃度為0.107mol/L，三氧化硫濃度為：0.186mol/L；
答：平衡濃度二氧化硫?yàn)?.014mol/L，氧氣濃度為0.107mol/L，三氧化硫濃度為：0.186mol/L；
  （3）平衡溫度不變，縮小體積，使混合物壓力增大一倍．各物質(zhì)的濃度變化為原來(lái)的一倍，此時(shí)各物質(zhì)的濃度是c（SO₂）=0.2mol?L^-1，c（O₂）=0.1mol?L^-1，c（SO₃）=1.8mol?L^-1 ，Q=

1．82

0．22×0.1

=810＜1620，則反應(yīng)正向進(jìn)行；
答：平衡正向進(jìn)行；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算應(yīng)用，平衡常數(shù)隨溫度變化，溫度不變，平衡常數(shù)不變，掌握金屬方法是關(guān)鍵，題目難度中等．