Question

在一定温度下，将4mol SO₂与2molO₂放入4L的密闭容器中，在一定条件下反应，10分钟时达到平衡：2SO₂+O₂?2SO₃测得平衡时混合物总物质的量为5mol，求：
（1）10分钟时O₂的反应速率为

0.025

mol/（L?min）
（2）平衡时SO₂的转化率

50%

（3）该反应的平衡常数为

4L/mol

．

Answer 1

分析：在一定温度下，将4mol SO₂与2molO₂放入4L的密闭容器中，c（SO₂）=1mol/L，c（O₂）=0.5mol/L，
设转化的氧气的物质的量为x，则
      2SO₂+O₂?2SO₃
开始   4   2    0
转化   2x   x    2x
平衡   4-2x 2-x   2x
平衡时混合物总物质的量为5mol，
所以4-2x+2-x+2x=5，解得x=1mol，
（1）利用10min内氧气的浓度变化计算反应速率；
（2）利用转化的二氧化硫与起始的二氧化硫计算转化率；
（3）利用平衡时的浓度计算K，K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比．

解答：解：在一定温度下，将4mol SO₂与2molO₂放入4L的密闭容器中，c（SO₂）=1mol/L，c（O₂）=0.5mol/L，
设转化的氧气的物质的量为x，则
      2SO₂+O₂?2SO₃
开始   4   2    0
转化   2x   x    2x
平衡   4-2x 2-x   2x
平衡时混合物总物质的量为5mol，
所以4-2x+2-x+2x=5，解得x=1mol，
（1）10分钟时O₂的反应速率为

1mol 4L

10min

=0.025mol/（L．nim），故答案为：0.025；
（2）平衡时SO₂的转化率为

2mol

4mol

×100%=50%，故答案为：50%；
（3）平衡时c（SO₂）=0.5mol/L，c（O₂）=0.25mol/L，c（SO₃）=0.5mol/L，
反应的平衡常数K=

c(SO3)2

c(O2)×c(SO2)2

=

(0.5mol/L)2

(0.5mol/L)2×0.25mol/L

=4L/mol，故答案为：4L/mol．

点评：本题考查化学平衡的计算，明确化学平衡的三段法计算格式及平衡常数的计算方法是解答本题的关键，注意利用平衡浓度计算平衡常数，题目难度中等．