Question

5．在一定溫度下，10L恒容密閉容器中加入0.05molSO₂、0.03molO₂，反應為：2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H＜0，經10min后反應達到平衡，測得C（SO₃）=0.004mol/L
（1）SO₂的轉化率為80%，若在原平衡的基礎上再加入0.05molSO₂、0.03molO₂達到平衡時，SO₂的轉化率將增大（填增大、減小或不變）
（2）用SO₂表示該反應的反應速率為4×10^-4mol/（L．min）
（3）平衡時容器內氣體壓強與反應前的壓強之比2：3（最簡整數比）
（4）平衡時體系中SO₃的百分含量（體積分數）66.7%
（5）平衡常數K=16000；升高溫度K將減小（填增大、減小或不變）；假如某時刻時SO₂為0.02mol，該反應向正向（填正向、逆向或不）移動．

Answer 1

分析 在一定溫度下，10L恒容密閉容器中加入0.05molSO₂、0.03molO₂，經10min后反應達到平衡，測得c（SO₃）=0.004mol/L，
                2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）
起始濃度（mol/L）：0.005    0.003     0
變化濃度（mol/L）：0.004    0.002     0.004
平衡濃度（mol/L）：0.001    0.001     0.004
（1）轉化率=$\frac{濃度變化量}{起始濃度}$×100%；
若在原平衡的基礎上再加入0.05molSO₂、0.03molO₂達到平衡時，等效再原平衡基礎上增大壓強，平衡正向移動；
（2）根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（SO₂）；
（3）恒溫恒容下，壓強之比等于混合氣體總濃度之比；
（4）平衡時體系中SO₃的百分含量=$\frac{三氧化硫濃度}{混合氣體總濃度}$×100%；
（5）根據K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$計算平衡常數，正反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數減小；
根據平衡時二氧化硫物質的量判斷反應進行方向．

解答 解：在一定溫度下，10L恒容密閉容器中加入0.05molSO₂、0.03molO₂，經10min后反應達到平衡，測得c（SO₃）=0.004mol/L，
               2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）
起始濃度（mol/L）：0.005   0.003    0
變化濃度（mol/L）：0.004   0.002    0.004
平衡濃度（mol/L）：0.001   0.001    0.004
（1）SO₂的轉化率=$\frac{0.004mol/L}{0.005mol/L}$×100%=80%；
若在原平衡的基礎上再加入0.05molSO₂、0.03molO₂達到平衡時，等效再原平衡基礎上增大壓強，平衡正向移動，SO₂的轉化率增大，
故答案為：80%；增大；
（2）v（SO₂）=$\frac{0.004mol/L}{10min}$=4×10^-4mol/（L．min），故答案為：4×10^-4mol/（L．min）；
（3）恒溫恒容下，壓強之比等于混合氣體總濃度之比，故平衡時容器內氣體壓強與反應前的壓強之比為0.006：0.008=2：3，故答案為：2：3；
（4）平衡時體系中SO₃的百分含量=$\frac{0.004mol/L}{0.006mol/L}$×100%=66.7%，故答案為：66.7%；
（5）平衡常數K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{0.00{4}^{2}}{0.001×0.001}$=16000；
正反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數減小；
平衡時二氧化硫物質的量為10L×0.001mol/L=0.01mol＜0.02mol，故該反應向正反應移動，
故答案為：16000；減小；正向．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、反應速率、平衡常數計算與影響因素等，掌握三段式在化學平衡計算中應用．