Question

13．在20L的恒容密闭容器中，加入3mol SO₃（g）和1mol氧气，在某温度下使其反应，反应至4min时，氧气的浓度为0.06mol/L，反应至8min时达平衡状态．
（1）在0～4min内生成O₂的平均速率v（O₂）=0.0025 mol/（L•min）．
（2）整个过程中，各物质的浓度与时间的关系如图所示，则该温度下的平衡常数K=0.4．
（3）若起始时按下表数据投料，相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度大于0.05mol/L的是BD，此时的平衡常数与（2）中相比相等（填“增大”、“减小”或“不变”）．

选项	A	B	C	D
SO3	1mol	3mol	3mol	0mol
SO2	2mol	1.5mol	0mol	6mol
O2	2mol	1mol	0mol	5mol

Answer 1

分析 （1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（O₂）；
（2）平衡时二氧化硫、氧气浓度为0.1mol/L，三氧化硫浓度为0.05mol/L，平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（S{O}_{3}）}$；
（3）A．等效为开始加入3mol SO₃（g）和1mol氧气，与原平衡为完等效平衡，平衡时相同组分的浓度相等；
B．相当于在原来的基础上加入1.5molSO₂，抑制平衡向正反应方向移动；
C．等效为在原平衡的基础上移走1mol氧气，平衡正向移动；
D.6molSO₂和5molO₂等效为开始加入6molSO₃和2molO₂，相当于在原来的基础上缩小体积，平衡向生成SO₃的方向移动；
平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变．

解答 解：（1）反应至4min时，氧气的浓度为0.06mol/L，则v（O₂）=$\frac{0.06mol/L-0.05mol/L}{4min}$=0.0025mol/（L．min），故答案为：0.0025；
（2）平衡时二氧化硫、氧气浓度为0.1mol/L，三氧化硫浓度为0.05mol/L，则平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（S{O}_{3}）}$=$\frac{0．{1}^{2}×0.1}{0.0{5}^{2}}$=0.4，故答案为：0.4；
（3）A．等效为开始加入3mol SO₃（g）和1mol氧气，与原平衡为完等效平衡，平衡时三氧化硫的浓度为0.05mol/L；
B．相当于在原来的基础上加入1.5molSO₂，抑制平衡向正反应方向移动，平衡时三氧化硫浓度大于0.05mol/L；
C．等效为在原平衡的基础上移走1mol氧气，平衡正向移动，平衡时三氧化硫的浓度小于0.05mol/L；
D.6molSO₂和5molO₂等效为开始加入6molSO₃和2molO₂，相当于在原来的基础上缩小体积，平衡向生成SO₃的方向移动，则达到平衡时，三氧化硫浓度大于0.05mol/L；
因反应在相同温度下进行，则平衡常数相同，
故答案为：BD；等于．

点评 本题考查化学平衡计算、等效平衡等，难度中等，关键是对等效平衡的理解掌握．