Question

在400℃，1.01×10⁵Pa時(shí)，將SO₂和14molO₂ 壓入一個(gè)裝有催化劑的V升密閉反應(yīng)器中，發(fā)生2SO₂+O₂?2SO₃的反應(yīng)，并且在10min后達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得容器內(nèi)有2molSO₂和12molO₂：
（1）SO₂的起始濃度為

6

V

mol/L

，SO₃（氣）的平衡濃度為

4

V

mol/L

；
（2）SO₂的轉(zhuǎn)化率為

66.67%

，O₂的平均反應(yīng)速率為

0.2

V

mol/（L?min）

；
（3）平衡時(shí)SO₃（氣）占總體積的百分?jǐn)?shù)為

22.22%

，此時(shí)體系壓強(qiáng)為反應(yīng)起始時(shí)體系壓強(qiáng)的

0.9

倍；
（4）達(dá)平衡后再加入2molSO₂、12molO₂和4molSO₃（氣），此時(shí)正反應(yīng)速率將

增大

，逆反應(yīng)速率將

增大

，平衡

向正反應(yīng)方向

移動(dòng)．

Answer 1

分析：平衡時(shí)參加反應(yīng)的氧氣為14mol-12mol=2mol，令二氧化硫的起始物質(zhì)的量為nmol，利用三段式計(jì)算各組分的物質(zhì)的量變化量、平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量、n的值，
（1）根據(jù)c=

n

V

計(jì)算SO₂的起始濃度、SO₃（氣）的平衡濃度；
（2）二氧化硫轉(zhuǎn)化率=

參加反應(yīng)SO2的物質(zhì)的量

SO2起始物質(zhì)的量

×100%；根據(jù)v=

△n V

△t

計(jì)算v（O₂）；
（3）平衡時(shí)SO₃（氣）占總體積的百分?jǐn)?shù)=

SO3物質(zhì)的量

混合氣體總物質(zhì)的量

×100%；恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比；
（4）平衡時(shí)生成三氧化硫?yàn)?mol，平衡體系有2molSO₂、12molO₂和4molSO₃（氣），再加入2molSO₂、12molO₂和4molSO₃（氣），濃度增大反應(yīng)速率加快，等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，據(jù)此分析解答．

解答：解：平衡時(shí)參加反應(yīng)的氧氣為14mol-12mol=2mol，則：
           2SO₂ +O₂?2SO₃
開始（mol）：n    14  0
變化（mol）：4    2   4
平衡（mol）：n-4  12  4
所以n-4=2，n=6，
（1）SO₂的起始濃度=

6mol

VL

=

6

V

mol/L，SO₃（氣）的平衡濃度=

4mol

VL

=

4

V

mol/L，
故答案為：

6

V

mol/L；

4

V

mol/L；
（2）二氧化硫轉(zhuǎn)化率=

4mol

6mol

×100%=66.67%；v（O₂）=

2mol VL

10min

=

0.2

V

mol/（L．min），
故答案為：66.67%；

0.2

V

mol/（L．min）；
（3）平衡時(shí)SO₃（氣）占總體積的百分?jǐn)?shù)=

4mol

2mol+12mol+4mol

×100%=22.22%；恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，故此時(shí)體系壓強(qiáng)為反應(yīng)起始時(shí)體系壓強(qiáng)的

2mol+12mol+4mol

14mol+6mol

=0.9倍，
故答案為：22.22%；0.9；
（4）平衡時(shí)生成三氧化硫?yàn)?mol，平衡體系有2molSO₂、12molO₂和4molSO₃（氣），再加入2molSO₂、12molO₂和4molSO₃（氣），反應(yīng)混合物各組分的濃度都增大，正反應(yīng)速率將增大，逆反應(yīng)速率將增大，等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，
故答案為：增大；增大；向正反應(yīng)方向．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素等，難度不大，注意利用三段式解題法的利用．