Question

在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

．降低温度，该反应K值

增大

，二氧化硫转化率

增大

，V_正

减小

，V_逆

减小

．
（填“增大”“减小”或“不变”）
（2）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO₂、O₂、SO₃物质的量变化如图所示，反应处于平衡状态的时间是

15-20min、25-30min

．
（3）据右图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是

增大氧气的浓度

（用文字表达）；10min到15min的曲线变化的原因可能是

ab

（填写编号）．
a．加了催化剂　　　　　　　  b．缩小容器体积
c．降低温度                d．增加SO₃的物质的量
（4）已知在600℃时，2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的平衡常数K=19，若600℃时测得容器内c（SO₂）=0.3mol/L，c（O₂）=0.1mol/L，c（SO₃）=0.4mol/L，在这种情况下，该反应是否处于平衡状态？

否

（填“是”或“否”）．此时，化学反应速率是v（正）

＞

v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”），原因是

反应向正方向进行

．

Answer 1

分析：（1）根据反应方程式书写K的表达式；降低温度平衡向放热反应方向移动，根据平衡的移动判断温度对平衡常数、二氧化硫转化率影响，降低温度反应速率减小；
（2）反应混合物各物质的物质的量不变化，说明反应处于平衡状态；
（3）由图可知，反应进行至20min时，改变体积，平衡向正反应移动，瞬间只有氧气的浓度增大；由图可知，反应向正反应进行，10min到15min反应混合物单位时间内的变化量增大，说明反应速率增大，10min改变瞬间，各物质的物质的量不变．
（4）计算各物质的浓度幂之积，与平衡常数相比较，如大于平衡常数，则平衡向逆向移动，反之向正向移动．

解答：解：（1）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），该反应的平衡常数表达式为：K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

；该反应正反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，平衡常数k增大，二氧化硫转化率增大，降低温度反应速率减小，
故答案为：

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

；增大；增大；减小；
（2）反应混合物各物质的物质的量不变化，说明反应处于平衡状态，由图可知在15-20min和25-30min出现平台，各组分的物质的量不变，反应处于平衡状态，
故答案为：15-20min和25-30min；
（3）由图可知，反应进行至20min时，平衡向正反应移动，瞬间只有氧气的浓度增大，应是增大了氧气的浓度．由图可知，反应向正反应进行，10min到15min反应混合物单位时间内的变化量增大，说明反应速率增大，10min改变瞬间，各物质的物质的量不变．
a．加了催化剂，增大反应速率，故a正确；
b．缩小容器体积，增大压强，增大反应速率，故b正确；
c．降低温度反应速率降低，故c错误；
d．10min改变瞬间，各物质的物质的量不变，不是增加SO₃的物质的量，故d错误；
故答案为：增大氧气的浓度；ab．
（4）Qc=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

=

0．42

0.1×0．32

=17.8＜K=19，反应向正方向进行，所以不是平衡状态，所以v（正）＞v（逆）；故答案为：否；＞；反应向正方向进行．

点评：本题考查平衡常数、平衡移动、平衡影响因素、反应方向的判断、化学平衡图象等，难度中等．