Question

2．一定温度下，在2L的密闭容器中充入0.4mol SO₂和0.2mol O₂，发生反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，n（O₂）随时间的变化关系如图实线所示：
（1）该温度下反应的平衡常数K为20，升高温度K值将减小（填增大、不变或减小，下同）．
（2）若温度不变，在容器中再加1mol O₂，重新达到平衡，则SO₂的平衡浓度将减小，氧气的转化率将减小，SO₃的体积分数将减小．
（3）仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得O₂的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线Ⅰ改变的实验条件是升高温度，曲线Ⅱ改变的实验条件是增大压强．

Answer 1

分析 （1）根据化学平衡常数概念结合图示计算；反应是放热反应，升高温度，K值减小；
（2）根据增加反应物浓度对化学平衡的影响进行分析可得；
（3）曲线I反应速率增大，氧气的平衡物质的量较大，说明氧气的转化率减小，曲线Ⅱ反应速率增大，氧气的平衡物质的量较小，结合影响化学平衡的因素判断．

解答 解：（1）由图可知该温度下，平衡时O₂物质的量为0.1mol，
        2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
n始：0.4            0.2              0
n转：0.2            0.1             0.2
n平：0.2           0.1             0.2
则该温度下反应的平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）•c（{O}_{2}）}$=$\frac{（0.2mol÷2L）^{2}}{（0.2mol÷2L）^{2}•（0.1mol÷2L）}$=20；反应是放热反应，升高温度，K值减小；
故答案为：20；减小；
（2）若保持温度不变，再加入1mol O₂，平衡正向进行，增大了二氧化硫的转化率，SO₂的平衡浓度减小，本身转化率降低；由于只加入了一种反应物，平衡正向移动的程度较小，则重新达到平衡时生成的三氧化硫较少，而总体积增大，所以三氧化硫的体积分数减小，
故答案为：减小； 减小； 减小；
（3）该反应放热，升高温度平衡逆向移动，不利于氧气的转化，符合曲线I反应速率增大，但转化的氧气的物质的量少，因故曲线I是升高温度；该反应气体分子数减少，增大压强反应速率加快，平衡正向移动，转化的氧气的物质的量多符合曲线Ⅲ，故曲线Ⅲ应是增大压强；
故答案为：升高温度；增大压强．

点评 本题综合考查化学平衡的计算、影响平衡的因素等知识，侧重于化学平衡的移动的考查，为高考常见题型，注意相关基础知识的积累，难度中等．