Question

【题目】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_______________（不用带单位），升高温度K值将_______________（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_______________，氧气的转化率将_______________，SO3的体积分数将_______________。

（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_______________，曲线Ⅱ改变的实验条件是_______________。

Answer 1

【答案】 20 减小 减小 减小 减小 升高温度 增大压强

【解析】试题分析：（1）由题意和图中实线可知，SO2、O2的起始浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L，O2的平衡浓度分别为0.05mol/L，由2 SO2（g）＋O2（g）2 SO3（g）可知，SO2（g）、O2（g）、SO3（g）的平衡浓度分别为0.1mol/L、0.05mol/L、0.1mol/L，该温度下反应的平衡常数K ===" 20" Lmol-1；2 SO2（g）＋O2（g）2 SO3（g）的正反应是ΔH < 0的放热反应，升温导致平衡向吸热方向或逆反应方向移动，则平衡常数K减小；（2）若温度不变，在容器中再加1 mol O2，增大氧气浓度，平衡向正反应方向移动，则重新达到平衡，则SO2的平衡浓度将减小；氧气的转化率将减小，虽然其变化浓度增大，但c（O2）起始与c（O2）加入之和增大的程度更大，由可知，氧气的平衡转化率降低；原平衡时，SO3的体积分数==40%；若温度不变，在容器中再加1 mol O2，平衡右移，设氧气的变化浓度为xmol/L，重新达到平衡时，SO2（g）、O2（g）、SO3（g）的平衡浓度分别为（0.1－2x）mol/L、（0.65－x）mol/L、（0.1+2x）mol/L，SO3的体积分数=，由于正反应不能进行到底，则SO3的体积分数介于=11.8%和=25%之间，则SO3的体积分数比原平衡时减小；（3）从实线到虚线中的曲线I，达到平衡的时间缩短且氧气的平衡浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动且反应速率加快，由于2 SO2（g）＋O2（g）2 SO3（g）的正反应是ΔH < 0的放热反应，因此采取的措施是升高温度；从实线到虚线中的曲线II，达到平衡的时间缩短且氧气的平衡浓度减小，说明平衡向正反应方向移动且反应速率加快，由于2 SO2（g）＋O2（g）2 SO3（g）的正反应是气体体积减小的方向，因此采取的措施是增大压强或缩小容器的容积。