Question

1．某溫度時，在1.0L密閉容器內(nèi)加入 2.0mo1SO₂和1.0mo1O₂，發(fā)生反應(yīng)：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
請回答：
（1）反應(yīng)進行2min后，測得SO₂為1.4mol，則2min內(nèi)v（SO₃）=0.3mol/（L•min）．
（2）若升高溫度能使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)是放熱（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)．
（3）反應(yīng)進行8min后達平衡，測得c（SO₃）=8c（O₂），則SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率是80%．
（4）該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達式為K=$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）•c（O{\;}_{2}）}$，在該溫度下K的數(shù)值是80．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中反應(yīng)物初始的物質(zhì)的量計算出反應(yīng)物濃度，再根據(jù)2min時二氧化硫的物質(zhì)的量計算出二氧化硫的濃度，計算出二氧化硫的濃度變化，計算出用二氧化硫表示的速率，根據(jù)速率關(guān)系計算三氧化硫表示的速率；
（2）升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，因升高溫度能使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動，據(jù)此分析；
（3）設(shè)氧氣的濃度變化為x，列出化學(xué)平衡的三段式，根據(jù)c（SO₃）=8c（O₂）列方程計算，再通過二氧化硫的轉(zhuǎn)化率公式進行計算；
（4）根據(jù)平衡常數(shù)的表達式及達到平衡時各組分的濃度計算出該反應(yīng)的平衡常數(shù)．

解答 解：（1）1L密閉容器中充入物質(zhì)濃度為：c（SO₂）=$\frac{2mol}{1L}$=2mol/L，c（O₂）=1mol/L，2min時：c（SO₃）=$\frac{1.4mol}{1L}$=1.4mol/L，
v（SO₂）=$\frac{2mol/L-1.4mol/L}{2min}$=0.3mol/（L•min），根據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，v（SO₃）=v（SO₂）=0.3mol/（L•min），
故答案為：0.3；
（2）升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，因升高溫度能使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動，故逆反應(yīng)為吸熱，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
（3）設(shè)氧氣的濃度變化為x，則1L密閉容器在8min內(nèi)各物質(zhì)濃度發(fā)生的變化如下：
                 2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g），
起始濃度（mol/L） 2        1       0
變化濃度（mol/L） 2x        x        2x
平衡濃度（mol/L） 2-2x      1-x     2x  
根據(jù)：c（SO₃）=8c（O₂），得：2x=8（1-x），解得x=0.8，
則：SO₂的轉(zhuǎn)化率=$\frac{2×0.8}{2}$×100%=80%，
故答案為：80%；
（4）根據(jù)（3）的計算，則平衡時c（SO₃）=1.6mol/L，c（SO₂）=2-1.6=0.4mol/L，c（O₂）=1-0.8=0.2mol/L，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）•c（O{\;}_{2}）}$=$\frac{1.6{\;}^{2}}{0.4{\;}^{2}×0.2}$=80，
故答案為：K=$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）•c（O{\;}_{2}）}$；80．

點評 本題考查了化學(xué)平衡的計算，題目難度中等，主要涉及了轉(zhuǎn)化率的計算、化學(xué)平衡常數(shù)的計算，試題側(cè)重對學(xué)生基礎(chǔ)知識的訓(xùn)練和檢驗，有利于提高學(xué)生靈活運用所學(xué)知識解決實際問題的能力．