Question

10．T₁溫度下，反應2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0的平衡常數(shù)K=532.4．
（1）該反應平衡常數(shù)的表達式為K=$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）c（O{\;}_{2}）}$，
T₁溫度下，某時刻測得體系中各物質濃度分別為c（SO₂）=0.0600mol•L^-1，c（O₂）=0.400mol•L^-1，c（SO₃）=2.000mol•L^-1，此時反應進行的方向為逆反應方向．
（2）該反應△S＜0，升高溫度，平衡常數(shù)減小（填“增大”“減小”或“不變”）
（3）T₂溫度下，2L容積固定的甲、乙兩密閉容器中發(fā)生上述反應，測得平衡時有關數(shù)據(jù)如下：

容器	甲	乙
反應物投入量	2molSO2、1molO2	4molSO3
平衡時n（SO3）/mol	1	m
反應物的轉化率	α1	α2

1下列能說明T₂溫度下甲容器中上述反應已達到平衡狀態(tài)的是AB．
A．SO₂、O₂、SO₃的物質的量濃度之比為212
B．容器內氣體壓強不再變化
C．單位時間內生成2v（SO₂）_消耗=v（O₂）_生成
D．容器內混合氣體的密度不再變化
②分析表格中數(shù)據(jù)，α₁+α₂＜ 1（填“＞”“=”或“＜”），T₁＜T₂（填“＞”“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）平衡常數(shù)指達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值；根據(jù)Qc與K的大小關系判斷反應進行的方向；
（2）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，根據(jù)該反應為氣體體積減小的放熱反應，據(jù)此判斷；
（3）①利用化學平衡狀態(tài)的特征“等”、“定”來判斷反應達到平衡狀態(tài)；
②因體積相同，將乙中的量極限轉化后為甲中的2倍，則壓強大于甲中的壓強，減小三氧化硫的轉化率；根據(jù)圖表甲的數(shù)據(jù)計算T₂時的平衡常數(shù)與T₁平衡常數(shù)K=532.4比較判斷溫度大�。�

解答 解：（1）可逆反應2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）的平衡常數(shù)k=$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）c（O{\;}_{2}）}$，某時刻測得體系中各物質濃度分別為c（SO₂）=0.0600mol•L^-1，c（O₂）=0.400mol•L^-1，c（SO₃）=2.000mol•L^-1，則Qc=$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）c（O{\;}_{2}）}$=$\frac{2{\;}^{2}}{0.06{\;}^{2}×0.4}$=2777.8＞K=532.4，所以此時反應進行的方向為逆反應方向，故答案為：$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）c（O{\;}_{2}）}$；逆反應方向；
（2）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，該反應為氣體體積減小的放熱反應，所以△S＜0，升高溫度，平衡向吸熱即逆反應方向移動，則反應常數(shù)減��；
故答案為：＜；減��；
（3）①A、根據(jù)甲開始2molSO₂、1molO₂，平衡時n（SO₃）=1mol，所以平衡時剩余1molSO₂、0.5molO₂，生成n（SO₃）=1mol，則SO₂、O₂、SO₃的物質的量濃度之比為2：1：2，故A正確；
B、因該反應是物質的量在減少的化學反應，物質的量與壓強成正比，則混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C、因單位時間內生成v（SO₂）_消耗=2v（O₂）_生成達平衡，則單位時間內生成2v（SO₂）_消耗=v（O₂）_生成不能作為判斷平衡的依據(jù)，故C錯誤；
D、混合氣體的質量、體積一直不變，則密度始終不變，不能作為判斷平衡的依據(jù)，故D錯誤；
故答案為：AB；
②因體積相同，將乙中的量極限轉化后為甲中的2倍，則壓強大于甲中的壓強，減小三氧化硫的轉化率，則α₁+α₂＜1；根據(jù)甲開始2molSO₂、1molO₂，平衡時n（SO₃）=1mol，所以平衡時剩余1molSO₂、0.5molO₂，生成n（SO₃）=1mol，所以T₂時的平衡常數(shù)=$\frac{（\frac{1}{2}）{\;}^{2}}{（\frac{1}{2}）{\;}^{2}×\frac{0.5}{2}}$=4＜T₁平衡常數(shù)K=532.4，又升高溫度，平衡常數(shù)減小，所以T₁＜T₂，故答案為：＜；＜．

點評 本題考查了化學平衡常數(shù)概念，平衡影響因素分析判斷，平衡標志理解分析，平衡常數(shù)的計算應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．