Question

在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0
（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

．降低溫度，該反應(yīng)K值

增大

，二氧化硫轉(zhuǎn)化率

增大

，V_正

減小

，V_逆

減小

．
（填“增大”“減小”或“不變”）
（2）600℃時(shí)，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應(yīng)過(guò)程中SO₂、O₂、SO₃物質(zhì)的量變化如圖所示，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間是

15-20min、25-30min

．
（3）據(jù)右圖判斷，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，曲線(xiàn)發(fā)生變化的原因是

增大氧氣的濃度

（用文字表達(dá)）；10min到15min的曲線(xiàn)變化的原因可能是

ab

（填寫(xiě)編號(hào)）．
a．加了催化劑　　　　　　　  b．縮小容器體積
c．降低溫度                d．增加SO₃的物質(zhì)的量
（4）已知在600℃時(shí)，2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的平衡常數(shù)K=19，若600℃時(shí)測(cè)得容器內(nèi)c（SO₂）=0.3mol/L，c（O₂）=0.1mol/L，c（SO₃）=0.4mol/L，在這種情況下，該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？

否

（填“是”或“否”）．此時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率是v（正）

＞

v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”），原因是

反應(yīng)向正方向進(jìn)行

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)K的表達(dá)式；降低溫度平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)，根據(jù)平衡的移動(dòng)判斷溫度對(duì)平衡常數(shù)、二氧化硫轉(zhuǎn)化率影響，降低溫度反應(yīng)速率減小；
（2）反應(yīng)混合物各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變化，說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；
（3）由圖可知，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，改變體積，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，瞬間只有氧氣的濃度增大；由圖可知，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，10min到15min反應(yīng)混合物單位時(shí)間內(nèi)的變化量增大，說(shuō)明反應(yīng)速率增大，10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變．
（4）計(jì)算各物質(zhì)的濃度冪之積，與平衡常數(shù)相比較，如大于平衡常數(shù)，則平衡向逆向移動(dòng)，反之向正向移動(dòng)．

解答：解：（1）在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

；該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)k增大，二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，降低溫度反應(yīng)速率減小，
故答案為：

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

；增大；增大；減�。�
（2）反應(yīng)混合物各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變化，說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，由圖可知在15-20min和25-30min出現(xiàn)平臺(tái)，各組分的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，
故答案為：15-20min和25-30min；
（3）由圖可知，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，瞬間只有氧氣的濃度增大，應(yīng)是增大了氧氣的濃度．由圖可知，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，10min到15min反應(yīng)混合物單位時(shí)間內(nèi)的變化量增大，說(shuō)明反應(yīng)速率增大，10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變．
a．加了催化劑，增大反應(yīng)速率，故a正確；
b．縮小容器體積，增大壓強(qiáng)，增大反應(yīng)速率，故b正確；
c．降低溫度反應(yīng)速率降低，故c錯(cuò)誤；
d．10min改變瞬間，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，不是增加SO₃的物質(zhì)的量，故d錯(cuò)誤；
故答案為：增大氧氣的濃度；ab．
（4）Qc=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

=

0．42

0.1×0．32

=17.8＜K=19，反應(yīng)向正方向進(jìn)行，所以不是平衡狀態(tài)，所以v（正）＞v（逆）；故答案為：否；＞；反應(yīng)向正方向進(jìn)行．

點(diǎn)評(píng)：本題考查平衡常數(shù)、平衡移動(dòng)、平衡影響因素、反應(yīng)方向的判斷、化學(xué)平衡圖象等，難度中等．