Question

【題目】利用催化氧化反應將SO2轉化為SO3是工業(yè)上生產硫酸的關鍵步驟。已知： SO2（g） ＋1/2O2（g） SO3（g） △H＝－98 kJ·mol－ 1。

（1）某溫度下該反應的平衡常數K＝10/3，若在此溫度下，向100 L的恒容密閉容器中，充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g)，則反應開始時 v（正）_____v（逆）（填“＜”、“＞”或“＝”）。

（2）一定溫度下，向一帶活塞的體積為2 L的密閉容器中充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，達到平衡后體積變?yōu)?/span>1.6 L，則SO2的平衡轉化率為____________ 。

（3）在（2）中的反應達到平衡后，改變下列條件，能使SO2(g)平衡濃度比原來減小的是（______）。

A．保持溫度和容器體積不變，充入1.0 mol O2

B．保持溫度和容器內壓強不變，充入1.0 mol SO3

C．降低溫度

D．移動活塞壓縮氣體

Answer 1

【答案】 > 60% AC

【解析】(1)向100 L的恒容密閉容器中，充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g)，三種物質的濃度分別為0.030 mol/L，0.160 mol/L，0.030 mol/L，反應的平衡常數K=，因為濃度商Qc= =2.5＞K，所以化學反應正向進行，即v(正)＞v(逆)，故答案為：＞；

(2)2L的密閉容器中充入2.0molSO2和1.0molO2，達到平衡后體積變?yōu)?/span>1.6L，則

SO2(g)+ O2(g) SO3(g)

開始（mol） 2 1 0

轉化（mol） 2x x 2x

平衡（mol）2-2x 1-x 2x

由＝，解得x=0.6mol，可知參與反應的SO2為1.2mol，所以SO2的轉化率α=×100%=60%，故答案為：60%；

(3)A．保持溫度和容器體積不變，O2的濃度增大，平衡正向移動，SO2的濃度減小，故A正確；B．保持溫度和容器內壓強不變，充入1molSO3，新的平衡與原平衡等效，SO2的濃度不變，故B錯誤；C．降低溫度，平衡向放熱的方向移動，而正反應為放熱，所以平衡正向移動，SO2的濃度減小，故C正確；D．移動活塞壓縮氣體，SO2的濃度瞬間增大，之后平衡向氣體體積減小的方向移動，即向正反應方向移動，SO2的濃度減小，再次到達平衡時SO2的濃度仍比原來大，故D錯誤；故答案為：AC。