Question

【题目】在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0

（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K＝_____________________。降低温度，该反应K值____________，二氧化硫转化率____________，化学反应速率___________。(以上均填“增大”“减小”或“不变”)

（2）600 ℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示，反应处于平衡状态的时间是_______________________________________________。

（3据上图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是_______________________(用文字表达)；10 min到15 min的曲线变化的原因可能是__________(填写编号)。

a.加了催化剂　　　　　　　b．缩小容器体积

c．降低温度 d．增加SO3的物质的量

（4）已知在600℃时，2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的平衡常数K=19，若600℃时测得容器内c(SO2)=0.3mol/L，c(O2)=0.1mol/L，c(SO3)=0.4mol/L，在这种情况下，该反应是否处于平衡状态？_________（填“是”或“否”）。此时，化学反应速率是v(正)_______v(逆)（填“>”、“<”或“=”），原因是________________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】增大增大减小15～20 min和25～30 min)增加了O2的量bc否>Qc = = 17.8 < K，反应向正反应方向移动

【解析】

（1） 化学平衡常数是反应达到平衡状态时各生成物浓度幂指数的乘积与各反应物浓度的幂指数乘积的比；该反应正方向放热，降低温度，反应速率降低、平衡正向移动；（2）根据平衡时浓度保持不变分析；（3）根据影响平衡移动的因素分析；（4）根据Qc 与K的关系分析。

（1） 化学平衡常数是反应达到平衡状态时各生成物浓度幂指数的乘积与各反应物浓度的幂指数乘积的比，对该反应来说，其化学平衡常数表达式K=；由于该反应的正反应是放热反应，所以降低温度，平衡正向移动，该反应K值增大；二氧化硫转化率增大；降低温度，化学反应速率减小；（2）600 ℃时若反应处于平衡状态，则各种物质的物质的量浓度不变，由体积图像可知，达到平衡状态的时间段是15～20 min和25～30 min; （3）据上图判断，反应进行至20 min时，SO2物质的量减小，O2物质的量增大；SO3物质的量增大，发生上述变化的原因是增加了O2的量，使平衡正向移动。在10 min到15 min时SO2和O2物质的量减小；SO3物质的量增大，平衡正向移动，由于该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，所以要使平衡正向移动，改变的因素可能是缩小容器体积而使体系的压强增大，或降低温度。因此选项为b、c。（4）Qc = = 17.8 < K，所以没有达到平衡状态，反应向正反应方向移动，v(正)>v(逆)。