Question

将2mol SO₂和1mol O₂混合置于体积可变的密闭容器中，在T₁温度下发生如下反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0 当反应进行到时间t₀点时达到平衡状态，测得混合气体的总物质的量为2.1mol．
试回答：
（1）该反应的平衡常数表达式：

 

．
（2）反应进行到t₀时SO₂的体积分数

 

．
（3）当反应进行到t₁时间时（t₁＞t₀），给上述反应容器加热到温度为T₂ （T₂＞T₁），反应在t₂ 时间时（t₂＞t₁）重新达到平衡状 态，新平衡混合物中气体的总物质的量

 

2.1mol（填“＜”、“＞”或“=”）．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据化学平衡常数表达式的概念，结合2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，列出平衡常数表达式；
（2）根据化学平衡计算，结合题中的条件，先求出平衡状态时SO₂、O₂、SO₃平衡量，再根据同温同压下，体积比等于物质的量之比解决；
（3）根据2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，可知温度升高时，反应向逆反应方向移动，由于升高温度平衡向逆反应方向移动，逆反应方向是气体物质的量增多的方向，故新平衡混合物中气体的总物质的量增多．

解答： 解：（1）有反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，根据平衡常数表达式的概念，此反应的平衡常数表达式为K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

；
故答案为：

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

；
（2）设反应达到平衡时，有xmol的SO₂发生反应，根据
                    2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始物质的量（mol）     2       1        0
转化物质的量（mol）     x      

x

2

        x
平衡物质的量（mol）  （2-x）   （1-

x

2

）    x
则根据题中的条件得：（2-x）+（1-

x

2

）+x=2.1
解得：x=1.8
t₀时SO₂的体积分数为：

0.2mol

2.1mol

×100%=9.52%，
故答案为：9.52%；
（4）由于反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，温度升高，反应向逆反应方向移动，气体的总物质的量增加，原平衡时，混合气体的总物质的量为2.1mol，所以再次达到平衡时，气体的总物质的量大于2.1mol，
故答案为：＞．

点评：本题系统考查了化学平衡部分的平衡常数表达式、平衡的移动、化学平衡的计算等知识，关键把握住化学平衡移动原理对平衡移动的分析，题目难度中等．