Question

（16分） （1）將2mol SO₂和1mol O₂放入2L密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：
2SO₂+O₂2SO₃△H＜0
當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，由于條件改變而引起反應(yīng)速度和化學(xué)平衡的變化情況，如下圖表示：
 
（1）a b過程中改變的條件可能是    　　    ；
（2）b c過程中改變的條件可能是             ；
（3）若增大壓強(qiáng)時(shí)，反應(yīng)速度變化情況畫在c~d處；
(4) 達(dá)到第一個(gè)平衡時(shí)，測得平衡時(shí)SO₃的濃度為0.5mol/L。請計(jì)算此條件下的平衡常數(shù)和SO₂的轉(zhuǎn)化率。（要求寫出解題過程）

Answer 1

(共16分）
（1）升溫；　(2)減小 SO₃濃度；　
(3) 如圖（各2分，）

(4)  4；    50% （共10分）

試題分析：將2mol SO₂和1mol O₂放入2L密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：
2SO₂+O₂2SO₃△H＜0
a—b的變化，可以看到，正逆反應(yīng)速率都發(fā)生了突躍，而且，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，由于該反應(yīng)放熱，所以ab的條件改變是升溫，b—c的變化，逆反應(yīng)速率突躍下降，正反應(yīng)速率連續(xù)降低，改變的條件可能是減小 SO₃濃度；

若增大壓強(qiáng)時(shí)，反應(yīng)速度變化情況如上圖:
達(dá)到第一個(gè)平衡時(shí)，測得平衡時(shí)SO₃的濃度為0.5mol/L。
2SO₂    +     O₂                 2SO₃△H＜0
起始濃度       1           0.5                 0 
變化濃度      0.5            0.25              0.5
平衡濃度      0.5           0.25               0.5
此條件下的平衡常數(shù)K=C²(SO₃)/C²(SO₂)*C(O₂)  =4。
SO₂的轉(zhuǎn)化率=0.5/1=50%。
點(diǎn)評(píng)：化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，也不管反應(yīng)物起始濃度大小，最后都達(dá)到平衡，這時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值是個(gè)常數(shù)，用K表示，這個(gè)常數(shù)叫化學(xué)平衡常數(shù)。平衡常數(shù)一般有濃度平衡常數(shù)和壓強(qiáng)平衡常數(shù)。
在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，要注意以下問題：
① 在應(yīng)用平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，稀溶液中的水分子濃度可不寫。因?yàn)橄∪芤旱拿芏冉咏��? g/mL。水的物質(zhì)的量濃度為55.6 mol/L。在化學(xué)變化過程中，水量的改變對水的濃度變化影響極小，所以水的濃度是一個(gè)常數(shù)，此常數(shù)可歸并到平衡常數(shù)中去。
對于非水溶液中的反應(yīng)，溶劑的濃度同樣是常數(shù)。
② 當(dāng)反應(yīng)中有固體物質(zhì)參加時(shí)，分子間的碰撞只能在固體表面進(jìn)行，固體的物質(zhì)的量濃度對反應(yīng)速率和平衡沒有影響，因此，固體的“濃度”作為常數(shù)，在平衡常數(shù)表達(dá)式中，就不寫固體的濃度。
③ 化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，由于書寫的方式不同，各反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，平衡常數(shù)就不同。但是這些平衡常數(shù)可以相互換算。
④ 不同的化學(xué)平衡體系，其平衡常數(shù)不一樣。平衡常數(shù)大，說明生成物的平衡濃度較大，反應(yīng)物的平衡濃度相對較小，即表明反應(yīng)進(jìn)行得較完全。因此，平衡常數(shù)的大小可以表示反應(yīng)進(jìn)行的程度。
⑤一般認(rèn)為K>10^5反應(yīng)較完全（即不可逆反應(yīng)），K<10^(-5)反應(yīng)很難進(jìn)行（即不反應(yīng)）。
平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。