Question

12．面對全球近期的氣候異常，環境問題再次成為焦點．化工廠以及汽車尾氣排放的二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物（NO_x）等氣體已成為大氣污染的主要因素．
（1）硫酸生產中，SO₂催化氧化生成SO₃：2SO₂（g）+O₂（g）$?_{△}^{催化劑}$2SO₃g）．
某溫度下，SO₂的平衡轉化率（α）與體系總壓強（p）的關系如圖所示．
根據圖示回答下列問題：
①將2.0mol SO₂和1.0mol O₂置于10L密閉容器中，反應達平衡后，體系總壓強為0.10MPa．該反應的平衡常數等于800．
②平衡狀態由A變到B時，平衡常數K（A）=K（B）（填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 ①反應達平衡后，體系總壓強為0.10MPa，由圖可知，SO₂的平衡轉化率α=0.80，利用三段式表示出平衡時反應混合物各組分的物質的量，再計算平衡時反應混合物各組分的平衡濃度，代入平衡常數表達式計算；
②平衡狀態由A變到B時，改變的是壓強，平衡常數只受溫度影響，溫度不變，平衡常數不變．

解答 解：①反應達平衡后，體系總壓強為0.10MPa，由圖可知，SO₂的平衡轉化率α=0.80，參加反應的二氧化硫為2mol×80%=1.6mol，則：
            2SO₂（g）+O₂（g）$?_{△}^{催化劑}$2SO₃（g）
開始（mol）：2        1            0
變化（mol）：1.6    0.8           1.6
平衡（mol）：0.4    0.2           1.6
所以平衡時濃度：c（SO₂）=0.04mol/L，c（O₂）=0.02mol/L，c（SO₃）=0.16mol/L，故平衡常數k=$\frac{0.1{6}^{2}}{0.0{4}^{2}×0.02}$=800，故答案為：800；
②平衡狀態由A變到B時，改變的是壓強，平衡常數只受溫度影響，溫度不變，平衡常數不變，故平衡常數K（A）=K（B），故答案為：=．

點評 本題考查平衡常數的影響因素與計算，難度中等，注意知識的歸納和梳理是解題的關鍵，難度中等．