Question

在一定條件下，二氧化硫和氧氣發生如下反應：2SO₂+O₂2SO₃ ΔH＜0。

（1）寫出該反應的化學平衡常數表達式：K＝_____________________。

（2）降低溫度，該反應K值________，二氧化硫的轉化率________，化學反應速率________（以上均填“增大”“減小”或“不變”）。

（3）600 ℃時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應過程中SO₂、O₂、SO₃的物質的量變化如右圖所示，反應處于平衡狀態的時間是______________。

（4）據圖判斷，反應進行至20 min時，曲線發生變化的原因是______________（用文字表達），10 min～15 min的曲線變化的原因可能是______________（填寫編號）。

A.加了催化劑                                  B.縮小容器體積

C.降低溫度                                    D.增加SO₃的物質的量

Answer 1

（1）c²（SO₃）/ c²（SO₂）·c（O₂）

（2）增大  增大 減小（3）15 min～20 min和25 min～30 min

（4）增加了氧氣的量 AB

解析:

（1）化學平衡常數是指一定溫度下，達到平衡的可逆反應里生成物濃度的系數次方的乘積與反應物濃度系數次方的乘積之比，故K= c²（SO₃）/c²（SO₂）·c（O₂）。

（2）降低溫度，平衡向正反應方向移動，反應物濃度減小，生成物濃度增大，二氧化硫的轉化率增大，但化學反應速率隨溫度降低而減小。

（3）由圖示知：0～15 min時，反應物SO₂和O₂的量均逐漸減小，生成物SO₃的量逐漸增多，15 min～20 min時，反應物和生成物的量均保持不變，說明反應處于平衡狀態。25 min～30 min時，反應物和生成物的量均保持不變，說明反應處于平衡狀態。

（4）反應進行到20 min時氧氣物質的量突然增多為0.12 mol，而SO₂和SO₃仍與平衡時一致，說明此時增加了O₂的量。10 min到15 min的曲線變化說明反應速率大幅增大，可能的原因是A加了催化劑，B縮小容器體積，增大壓強；由于降低溫度反應速率減小，不可能是C；SO₃的量沒有突然增多且平衡時SO₂和SO₃物質的量之和仍為0.20 mol，故D選項不可能。