Question

（12分）硫酸是重要的化工原料，二氧化硫生成三氧化硫是硫酸工業(yè)的重要反應(yīng)之一。

（1）現(xiàn)將一定量的SO₂（g）和O₂（g）放入某固定體積的密閉容器中，在一定條件下，反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）達(dá)到平衡狀態(tài)。

①上述反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=__________

②能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是__________。（填字母）

a. SO₂和SO₃濃度相等    b. SO₂百分含量保持不變

c. 容器中氣體的壓強(qiáng)不變  d. SO₃的生成速率與SO₂的消耗速率相等。

（2）某溫度下，SO₂的平衡轉(zhuǎn)化率（）與體系總壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如下圖1所示。平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K（A）__________K（B）（填“>”、“<”或“=”）。

（3）如圖2所示，保持溫度不變，在一定反應(yīng)條件下，將2molSO₂和1molO₂加入甲容器中，將4molSO₂和2molO₂加入乙容器中，隔板K不能移動(dòng)。此時(shí)控制活塞P，使乙的容積為甲的2倍。

①若移動(dòng)活塞P，使乙的容積和甲相等，達(dá)到新平衡時(shí)，SO₃的體積分?jǐn)?shù)甲__________乙。（填：“大于”、“小于”、或“等于”）

②若在甲容器中通入一定量的He氣，使容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大，則c（SO₃）／c（SO₂）將__________填：“增大”、“減小”、“不變”、“無(wú)法確定”）

（4）將一定量的SO₂（g）和O₂（g）放入某固定體積的密閉容器中，在一定條件下，c（SO₃）的變化如下圖所示。若在第5分鐘將容器的體積縮小一半后，在第8分鐘達(dá)到新的平衡（此時(shí)SO₃的濃度約為0.25mol／L）。請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出此變化過(guò)程中SO₃濃度的變化曲線。

 

Answer 1

【答案】

（1）①            ②bc

（2）=    （3）①小于       ②不變   （4）

【解析】（1）①平衡常數(shù)是指在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，因此該反應(yīng)的表達(dá)式為。

②在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)中正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），各種物質(zhì)的濃度或含量均不再發(fā)生變化的狀態(tài)，是化學(xué)平衡狀態(tài)，所以b正確。平衡時(shí)濃度不再發(fā)生變化，但物質(zhì)之間的濃度不一定相等或滿足某種關(guān)系，a不正確。反應(yīng)時(shí)體積減小的，因此在反應(yīng)反應(yīng)過(guò)程中，壓強(qiáng)是變化的，c正確。D中反應(yīng)速率的方向是相同的，是恒成立的，d不正確，答案選bc。

（2）平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，所以AB兩點(diǎn)的平衡常數(shù)相等。

（3）①乙的容積和甲相等時(shí)，相當(dāng)于增大乙中壓強(qiáng)，所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因此乙中SO₂的體積分?jǐn)?shù)大于甲中的。

②由于甲的體積不變，所以其濃度不變，平衡不移動(dòng)，因此c（SO₃）／c（SO₂）不變。

在第5分鐘將容器的體積縮小一半，則瞬間物質(zhì)的濃度都是原來(lái)的2倍，但平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以變化曲線是（見(jiàn)答案）。