Question

9．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＜0，一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入5mol SO₂和3mol O₂，反应达到平衡时有3mol SO₃（g）生成．试回答下列问题：
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$．
（2）通过计算求得，该温度下，此反应的平衡常数K=1.5；SO₂的平衡转化率为60%．
（3）若降低温度，该反应K值增大（填“增大”“减小”或“不变”），平衡将向正反应方向（填“向正反应方向”或“向逆反应方向”或“不”）移动．
（4）若保持容积不变，再向容器通入O₂，再次达到平衡后，容器内SO₂的浓度将减小（填“增大”“减小”或“不变”）．
（5）若保持容积不变，再向容器通入SO₂，再次达到平衡后，容器内2SO₃的浓度将增大，SO₂的转化率将减小．（填“增大”“减小”或“不变”）
（6）若压缩容器体积，平衡将向向正反应方向（填“向正反应方向”或“向逆反应方向”或“不”）移动．移动．

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比，固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出；
（2）一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入5mol SO₂和3mol O₂，反应达到平衡时有3mol SO₃（g）生成，则：
           2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：5       3         0
变化量（mol）：3       1.5       3
平衡量（mol）：2       1.5       3
再根据K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=计算平衡常数，转化率=$\frac{物质的量变化量}{起始物质的量}$×100%；
（3）正反应为放热反应，若降低温度，平衡正向移动，平衡常数增大；
（4）若保持容积不变，再向容器通入O₂，平衡正向移动；
（5）若保持容积不变，再向容器通入SO₂，平衡正向移动，SO₂的转化率减小；
（6）若压缩容器体积，压强增大，平衡将向气体体积减小的方向移动．

解答 解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$，
故答案为：$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$；
（2）一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入5mol SO₂和3mol O₂，反应达到平衡时有3mol SO₃（g）生成，则：
           2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：5       3        0
变化量（mol）：3       1.5      3
平衡量（mol）：2       1.5      3
则平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{{3}^{2}}{{2}^{2}×1.5}$=1.5，二氧化硫转化率=$\frac{3mol}{5mol}$×100%=60%，
故答案为：1.5；60%；
（3）正反应为放热反应，若降低温度，平衡正向移动，平衡常数增大，
故答案为：增大；向正反应方向；
（4）若保持容积不变，再向容器通入O₂，平衡正向移动，容器内SO₂的浓度将减小，
故答案为：减小；
（5）若保持容积不变，再向容器通入SO₂，平衡正向移动，再次达到平衡后，容器内2SO₃的浓度将增大，SO₂的转化率减小，
故答案为：增大；减小；
（6）正反应为气体体积减小的方向移动，压缩容器体积，压强增大，平衡正向移动，
故答案为：向正反应方向．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、平衡常数，难度不大，有利于基础知识的巩固．