Question

【題目】一定溫度下，在2L的密閉容器中充入0.4mol SO2和0.2mol O2，發生反應：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H＜0，n（O2）隨時間的變化關系如圖實線所示：

（1）該溫度下反應的平衡常數K為_______________（不用帶單位），升高溫度K值將_______________（填增大、不變或減小，下同）。

（2）若溫度不變，在容器中再加1mol O2，重新達到平衡，則SO2的平衡濃度將_______________，氧氣的轉化率將_______________，SO3的體積分數將_______________。

（3）僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗，測得O2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線Ⅰ改變的實驗條件是_______________，曲線Ⅱ改變的實驗條件是_______________。

Answer 1

【答案】 20 減小 減小 減小 減小 升高溫度 增大壓強

【解析】試題分析：（1）由題意和圖中實線可知，SO2、O2的起始濃度分別為0.2mol/L、0.1mol/L，O2的平衡濃度分別為0.05mol/L，由2 SO2（g）＋O2（g）2 SO3（g）可知，SO2（g）、O2（g）、SO3（g）的平衡濃度分別為0.1mol/L、0.05mol/L、0.1mol/L，該溫度下反應的平衡常數K ===" 20" Lmol-1；2 SO2（g）＋O2（g）2 SO3（g）的正反應是ΔH < 0的放熱反應，升溫導致平衡向吸熱方向或逆反應方向移動，則平衡常數K減小；（2）若溫度不變，在容器中再加1 mol O2，增大氧氣濃度，平衡向正反應方向移動，則重新達到平衡，則SO2的平衡濃度將減小；氧氣的轉化率將減小，雖然其變化濃度增大，但c（O2）起始與c（O2）加入之和增大的程度更大，由可知，氧氣的平衡轉化率降低；原平衡時，SO3的體積分數==40%；若溫度不變，在容器中再加1 mol O2，平衡右移，設氧氣的變化濃度為xmol/L，重新達到平衡時，SO2（g）、O2（g）、SO3（g）的平衡濃度分別為（0.1－2x）mol/L、（0.65－x）mol/L、（0.1+2x）mol/L，SO3的體積分數=，由于正反應不能進行到底，則SO3的體積分數介于=11.8%和=25%之間，則SO3的體積分數比原平衡時減小；（3）從實線到虛線中的曲線I，達到平衡的時間縮短且氧氣的平衡濃度增大，說明平衡向逆反應方向移動且反應速率加快，由于2 SO2（g）＋O2（g）2 SO3（g）的正反應是ΔH < 0的放熱反應，因此采取的措施是升高溫度；從實線到虛線中的曲線II，達到平衡的時間縮短且氧氣的平衡濃度減小，說明平衡向正反應方向移動且反應速率加快，由于2 SO2（g）＋O2（g）2 SO3（g）的正反應是氣體體積減小的方向，因此采取的措施是增大壓強或縮小容器的容積。