Question

在一定溫度下，將4mol SO₂與2molO₂放入4L的密閉容器中，在一定條件下反應，10分鐘時達到平衡：2SO₂+O₂?2SO₃測得平衡時混合物總物質的量為5mol，求：
（1）10分鐘時O₂的反應速率為

0.025

mol/（L?min）
（2）平衡時SO₂的轉化率

50%

（3）該反應的平衡常數(shù)為

4L/mol

．

Answer 1

分析：在一定溫度下，將4mol SO₂與2molO₂放入4L的密閉容器中，c（SO₂）=1mol/L，c（O₂）=0.5mol/L，
設轉化的氧氣的物質的量為x，則
      2SO₂+O₂?2SO₃
開始   4   2    0
轉化   2x   x    2x
平衡   4-2x 2-x   2x
平衡時混合物總物質的量為5mol，
所以4-2x+2-x+2x=5，解得x=1mol，
（1）利用10min內氧氣的濃度變化計算反應速率；
（2）利用轉化的二氧化硫與起始的二氧化硫計算轉化率；
（3）利用平衡時的濃度計算K，K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比．

解答：解：在一定溫度下，將4mol SO₂與2molO₂放入4L的密閉容器中，c（SO₂）=1mol/L，c（O₂）=0.5mol/L，
設轉化的氧氣的物質的量為x，則
      2SO₂+O₂?2SO₃
開始   4   2    0
轉化   2x   x    2x
平衡   4-2x 2-x   2x
平衡時混合物總物質的量為5mol，
所以4-2x+2-x+2x=5，解得x=1mol，
（1）10分鐘時O₂的反應速率為

1mol 4L

10min

=0.025mol/（L．nim），故答案為：0.025；
（2）平衡時SO₂的轉化率為

2mol

4mol

×100%=50%，故答案為：50%；
（3）平衡時c（SO₂）=0.5mol/L，c（O₂）=0.25mol/L，c（SO₃）=0.5mol/L，
反應的平衡常數(shù)K=

c(SO3)2

c(O2)×c(SO2)2

=

(0.5mol/L)2

(0.5mol/L)2×0.25mol/L

=4L/mol，故答案為：4L/mol．

點評：本題考查化學平衡的計算，明確化學平衡的三段法計算格式及平衡常數(shù)的計算方法是解答本題的關鍵，注意利用平衡濃度計算平衡常數(shù)，題目難度中等．