Question

4．將0.24mol SO₂和0.11mol氧氣放入容積為1L的密閉容器中，在一定溫度和催化劑下發(fā)生反應，反應達到平衡，得到0.12mol SO₃．
（1）平衡時，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為50%．
（2）若溫度不變，再加入0.50mol氧氣后重新達到平衡，則 SO₂的平衡濃度減小（填“增大”、“不變”或“減小”），氧氣的轉(zhuǎn)化率降低（填“升高”、“不變”或“降低”），SO₃的體積分數(shù)減小（填“增大”、“不變”或“減小”）．

Answer 1

分析 （1）將0.24mol SO₂和0.11molO₂放入容積為1L的密閉容器中，在一定溫度和催化劑下發(fā)生反應，反應達到平衡，得到0.12mol SO₃，則：
            2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：0.24   0.11    0
變化量（mol）：0.12   0.06    0.12
平衡量（mol）：0.12   0.05    0.12
二氧化硫轉(zhuǎn)化率=（反應二氧化硫物質(zhì)的量÷二氧化硫起始物質(zhì)的量）×100%；
（2）若溫度不變，再加入0.50mol氧氣，平衡正向移動，重新達到平衡，則 SO₂的平衡濃度增大，但氧氣的轉(zhuǎn)化率降低，計算第一次平衡時SO₃的體積分數(shù)，平衡移動時生成的三氧化硫越多，三氧化硫體積分數(shù)越大，利用極限法計算二次平衡時SO₃的體積分數(shù)．

解答 解：（1）將0.24mol SO₂和0.11molO₂放入容積為1L的密閉容器中，在一定溫度和催化劑下發(fā)生反應，反應達到平衡，得到0.12mol SO₃，則：
            2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：0.24     0.11    0
變化量（mol）：0.12     0.06    0.12
平衡量（mol）：0.12     0.05    0.12
二氧化硫轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.12mol}{0.24mol}$×100%=50%，
故答案為：50%；
（2）若溫度不變，再加入0.50mol氧氣，平衡正向移動，重新達到平衡，則 SO₂的平衡濃度減小，但氧氣的轉(zhuǎn)化率降低，
              2 SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：0.12   0.06+0.5   0.12   
變化量（mol）：2x       x         2x
二次平衡量（mol）：0.12-2x  0.56-x  0.12+2x
一次平衡時SO₃的體積分數(shù)為$\frac{0.12}{0.12+0.05+0.12}$=0.41，
二次平衡時SO₃的體積分數(shù)$\frac{0.12+2x}{0.8-x}$，而x的極大值為0.06，故$\frac{0.12+2x}{0.8-x}$的極大值=$\frac{0.24}{0.74}$=0.32，三氧化硫的體積分數(shù)減小，
故答案為：減小；降低；減小．

點評 本題考查化學平衡計算，（2）中二次平衡時三氧化硫體積分數(shù)判斷為易錯點，注意利用極限法進行解答，難度中等．