Question

在一定溫度下，10L密閉容器中加入5mol SO₂、4.5mol O₂，經10min后反應達平衡時有3mol SO₂發(fā)生了反應．試計算：
（1）O₂的轉化率為多少？
（2）用SO₂表示該反應的反應速率為多少？
（3）平衡時容器內氣體壓強與反應前的壓強之比為多少？（最簡整數(shù)比）   
（4）平衡時體系中SO₃的百分含量（體積分數(shù)）為多少？
（5）平衡常數(shù)K為多少？

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：10L密閉容器中加入5.0molSO₂、4.5molO₂，c（SO₂）=0.50mol/L，c（O₂）=0.45mol/L，經10min后反應達平衡時反應的SO₂的濃度為0.30mol/L，
則                  2SO₂+O₂ ?2SO₃
起始濃度（mol/L）  0.50   0.45       0
變化濃度（mol/L）  0.30   0.15      0.30
平衡濃度（mol/L）  0.20   0.30      0.30 
（1）利用反應的濃度和起始濃度計算轉化率；
（2）依據(jù)反應速率v=

△c

△t

計算得到；
（3）同溫同壓下，物質的量與壓強成正比，則利用反應前后的物質的量之和計算壓強的比值；
（4）平衡時氣體體積分數(shù)和物質的量分數(shù)相同；
（5）K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比．

解答： 解：10L密閉容器中加入5.0molSO₂、4.5molO₂，c（SO₂）=0.50mol/L，c（O₂）=0.45mol/L，經10min后反應達平衡時反應的SO₂的濃度為0.30mol/L，
則                  2SO₂+O₂?2SO₃
起始濃度（mol/L）  0.50   0.45       0
變化濃度（mol/L）  0.30   0.15      0.30
平衡濃度（mol/L）  0.20   0.30      0.30
（1）10min內O₂的轉化率為

0.15mol/L

0.45mol∥L

×100%=33.3%，答：10min內O₂的轉化率為33.3%；
（2）用SO₂表示該反應的反應速率=

0.30mol/L

10min

=0.03mol/L?min，答：平衡時二氧化硫的反應速率為0.03mol/L?min；
（3）同溫同壓下，物質的量與壓強成正比，則容器內平衡時的壓強與反應前壓強之比為

(0.2+0.30+0.30)mol/L×10L

5.0mol+4.5mol

=16：19，
答：容器內反應前與平衡時的壓強之比為16：19；
（4）平衡時體系中SO₃的百分含量（體積分數(shù)）=

0.30mol/L×10L

(0.2mol/L+0.3mol/L+0.3mol/L)×10L

×100%=37.5%，答：平衡時體系中SO₃的百分含量為37.5%；
（5）平衡常數(shù)K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

=

(0.3mol/L)2

(0.2mol/L)2×0.3mol/L

=7.5L/mol，答：平衡常數(shù)K為7.5L/mol．

點評：本題考查化學平衡的計算，明確化學平衡的三段法計算格式及平衡常數(shù)的計算方法是解答本題的關鍵，注意利用平衡濃度計算平衡常數(shù)，題目難度中等．