Question

在10L容器中，加入2mol的SO₂（g）和2mol的NO₂（g），保持温度恒定，发生反应：SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）．当达到平衡状态时，测得容器中SO₂（g）的转化率为50%．
（1）该温度下的该反应的平衡常数=

 

（用数值表示）
（2）该温度下、该容器中，再继续加入1mol的SO₂（g），则：
①化学平衡将向

 

方向移动，NO₂的转化率将

 

；
②经计算，当达到新的平衡状态时，容器中SO₂（g）的浓度是

 

mol/L；
③整个过程中，SO₂的转化率由50%变为

 

%，NO₂的转化率由

 

%变为

 

%．
④计算结果给我们的启示是：增大一种反应物物的用量，其转化率将

 

（填“增大”、“不变”或“减小”）另一反应物的转化率将

 

（填“增大”、“不变”或“减小”）．现实生产中的意义是：可以通过增大

 

的用量，来提高成本较高的反应物的利用率．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到平衡常数；
（2）①加入二氧化硫增大反应物浓度平衡正向进行，两种物质反应增加一种物质会提高另一种物质的转化率；
②依据平衡常数结合化学平衡三段式列式计算；
③依据上述计算依据转化率=

消耗量

起始量

×100%计算分析；
④两种物质反应增加一种物质会提高另一种物质的转化率

解答： 解：在10L容器中，加入2mol的SO₂（g）和2mol的NO₂（g），保持温度恒定，发生反应：SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）．当达到平衡状态时，测得容器中SO₂（g）的转化率为50%．
（1）依据平衡三段式列式计算；
                     SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
起始量（mol/L）       0.2     0.2          0       0
变化量（mol/L）0.2×50%      0.2×50%      0.2×50%  0.2×50%
平衡量（mol/L）0.2×50%=0.1  0.2×50%=0.1  0.2×50%=0.1  0.2×50%=0.1
平衡常数K=

0.1×0.1

0.1×0.1

=1；
故答案为：1；
（2）①该温度下，SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g），该容器中，再继续加入1mol的SO₂（g），平衡正向进行，二氧化氮转化率增大；
故答案为：正反应，增大；
②依据平衡三段式计算，该容器中，再继续加入1mol的SO₂（g），转化二氧化硫物质的量浓度为x
                    SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
起始量（mol/L）     0.2+0.1     0.2      0       0
变化量（mol/L）      x            x       x      x
平衡量（mol/L）   0.3-x        0.2-x      x      x
反应前后气体物质的量不变，可以用物质的量代替平衡浓度计算平衡常数，K=

x2

(0.3-x)(0.2-x)

=1
x=0.12mol/L
当达到新的平衡状态时，容器中SO₂（g）的浓度是0.3mol/L-0.12mol/L=0.18mol/L；
故答案为：0.18；
③加入二氧化硫前二氧化硫转化率=二氧化氮转化率=50%，加入1mol二氧化硫后达到平衡状态，二氧化硫转化率=

0.12mol/L

0.3mol/L

×100%=40%，二氧化氮转化率=

0.12mol/L

0.2mol/L

×100%=60%
整个过程中，SO₂的转化率由50%变为40%，NO₂的转化率由50%变化为60%；
故答案为：40，50，60；
④分析计算结果可知，两种反应物反应，增加一种物质的量会提高另一种物质的转化率，本身转化率减小，可以利用此规律在现实生产中通过增加廉价反应物的量增加成本较高的反应物的利用率；
故答案为：减小，增大，廉价反应物；

点评：本题考查了化学平衡计算应用，主要是平衡常数、转化率分析计算和规律总结，掌握基础是关键，题目难度中等．