Question

已知2SO₂ （g）+O₂（g） 2SO₃（g）△H=-196kJ?mol^-1，500⁰C時(shí)將2mol SO₂和1molO₂裝入一體積恒定的10L密閉容器中，2分鐘（t₁）時(shí)達(dá)到平衡．如下圖所示：
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）用O₂表示2分鐘內(nèi)該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為

0.045

mol?L^-1?min^-1．
計(jì)算500℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

8.1×10³

mol?L^-1）^-1
（2）在上述條件下起始裝入的SO₂和O₂各2mol，達(dá)到平衡后設(shè)SO₂的轉(zhuǎn)化率為x，列出求x的方程

(0.2x)2

(0.2-0.2x)2(0.1-0.1x)

=8.1×10³

．（不必求出x）
（3）某溫度時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=800（mol?L^-1）^-1，則該溫度

＞

500℃（填“＞”、“＜”、“=”）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算反應(yīng)速率；根據(jù)K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(SO2)

計(jì)算平衡常數(shù)；
（2）用x表示出平衡時(shí)SO₃、SO₂和O₂的濃度，代入K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(SO2)

列式；
（3）根據(jù)常數(shù)的相對(duì)大小，判斷平衡移動(dòng)方向，再由溫度對(duì)化學(xué)平衡影響判斷．

解答：解：（1）2SO₂ （g）+O₂ （g）    2SO₃（g）
 開始   0.2mol/L       0.1mol/L            0mol/L
 變化   0.18mol/L      0.09mol/L            0.18mol/L
 平衡時(shí)   0.02mol/L      0.01mol/L            0.18mol/L
2分鐘內(nèi)，用O₂表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為

△c(O2)

△t

=

0.09mol/L

2min

=0.045mol?L^-1?min^-1
500℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)代入K=

c2 ( SO  3 )

c2( SO 2)c(  O 2)

=

(0.18mol/L)2

(0.02mol/L)20.01mol/L

=8.1×10³（mol?L^-1）^-1
故答案為：0.045mol?L^-1?min^-1； 8.1×10³（mol?L^-1）^-1
（2）2SO₂ （g）+O₂ （g）      2SO₃（g）
 開始   0.2mol/L              0.1mol/L              0mol/L
 變化   0.2xmol/L             0.1xmol/L             0.2xmol/L
 2分鐘時(shí)  （ 0.2-0.2x）mol/L     （0.1-0.1x）mol/L        0.2xmol/L
   所以  

(0.2x)2

(0.2-0.2x)2(0.1-0.1x)

=8.1×10³
故答案為：

(0.2x)2

(0.2-0.2x)2(0.1-0.1x)

=8.1×10³
（3）K=800（mol?L^-1）^-1小于8.1×10³（mol?L^-1）^-1，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度向吸熱方向進(jìn)行，故溫度高于500℃，
故答案為：＞．

點(diǎn)評(píng)：利用平衡常數(shù)的計(jì)算，進(jìn)幾年高考出現(xiàn)頻率較高，平時(shí)學(xué)習(xí)要加以注意．