Question

【题目】已知反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H <0。请回答下列问题：

（1）某温度下，在一固定体积为2升的密闭容器中，充入2molSO2和lmolO2发生上述反应，当反应进行到2分钟末时达到平衡，平衡混合物中SO3的质量分数为50%，则反应前2分钟内用SO2表示的平均反应速率为_____，SO2的转化率为____，此时反应的平衡常数为_________。

（2）在某恒温、恒压容器中，按体积比2: 1加入SO2和O2进行上述反应，达到平衡后，再向容器中充入适量SO3(g)，达到新平衡时，c(O2)将比原平衡_____(填“增大”、“减小”、或“不变”)

（3）若在某恒温、恒容容器中，加入一定量SO3(g)发生上述反应，达到平衡后，再向容器 中充入适量SO3(g)，达到新平衡时，c(SO2)/c(SO3)将比原平衡______(填“增大”、“减小”、或“不变”)。

Answer 1

【答案】0.25molL-1min-1 50% 4 不变 减小

【解析】

（1）结合化学平衡的三段式计算平衡状态下个物质的平衡浓度，结合平均反应速率、转化率和平衡常数计算得到；

（2）根据恒温恒压条件下的等效平衡分析判断；

（3）先根据恒温恒压条件下的等效平衡分析，恒容条件下相对于原平衡，等效于加压，平衡向右移动，以此判断。

（1）在一固定体积为2升的密闭容器中，充入2molSO2和lmolO2发生2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应，设当反应进行到2分钟末达到平衡时，消耗氧气的物质的量为x，进行如下计算：

2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)

起始量（mol）2 1 0

变化量（mol）2x x 2x

平衡量（mol）2-2x 1-x 2x

根据平衡混合物中SO3的质量分数为50%，则100%=50%，解得x=0.5mol；

则反应前2分钟内用SO2表示的平均反应速率为=0.25molL-1min-1；

SO2的转化率为100%=50%；

达到平衡时各物质的浓度分别为：c(SO2)==0.5mol/L，c(O2)==0.25mol/L，c(SO3)==0.5mol/L，此时反应的平衡常数为=4；

因此，本题正确答案为：0.25molL-1min-1 ；50% ；4；

（2）保持恒温、恒压，反应达到平衡后，再向容器中充入适量SO3(g)，在恒压条件下，与原平衡状态相同，是等效平衡，各物质的百分含量不变，所以c(O2)与原平衡相比，应该为不变；

因此，本题正确答案为：不变；

（3）恒温、恒容条件下达到平衡，达到平衡后，再向容器中充入适量SO3(g)，恒容条件下相对于原平衡，等效于加压，平衡向右移动，c(SO3)增大，c(SO2)减小，c(SO2)/c(SO3)将比原平衡减小。

因此，本题正确答案为：减小。