题目内容
【题目】在一定温度下,10L密闭容器中加入5molSO2、4.5molO2 , 经10min后反应达平衡时,有3molSO2发生了反应.试回答下列问题:
(1)O2的转化率为多少?
(2)用SO2表示该反应的反应速率为多少?
(3)平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为多少?(最简整数比)
(4)平衡时体系中SO3的百分含量(体积分数)为多少?
(5)平衡常数K为多少?
(6)若向平衡混合物的容器中通人少量氦气后,化学平衡如何移动?
【答案】
(1)解:10L密闭容器中加入5.0molSO2、4.5molO2,c(SO2)= =0.50mol/L,c(O2)= =0.45mol/L,经10min后反应达平衡时反应的SO2的浓度= =0.30mol/L,
则
2SO2 | + | O2 | 2SO3 | ||
起始浓度(mol/L) | 0.50 | 0.45 | 0 | ||
变化浓度(mol/L) | 0.30 | 0.15 | 0.3 | ||
平衡浓度(mol/L) | 0.20 | 0.30 | 0.3 |
氧气的转化率= ×100%= ×100%=33.3%,
答:氧气的转化率是33.3%
(2)解:v(SO2)= = =0.03 mol/(L.min),
答:二氧化硫的反应速率是0.03 mol/(L.min)
(3)解:
2SO2 | + | O2 | 2SO3 | ||
起始浓度(mol/L) | 5 | 4.5 | 0 | ||
变化浓度(mol/L) | 3 | 1.5 | 3 | ||
平衡浓度(mol/L) | 2 | 3 | 3 |
恒温恒容下,气体压强之比等于其物质的量之比,所以平衡时压强与反应初始压强之比=(2+3+3)mol:(5+4.5)mol=16:19,
答:平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为16:19
(4)解:恒温恒容下,气体压强之比等于其物质的量之比,所以气体压强所占分数等于气体的物质的量所占分数,
所以平衡时三氧化硫体积分数百分含量= =37.5%,
答:平衡时三氧化硫体积分数为37.55
(5)解:化学平衡常数K= = =7.5,
答:化学平衡常数K为7.5
(6)解:恒容条件下通入少量He后二氧化硫、氧气、三氧化硫浓度不变,正逆反应速率不变且相等,所以化学平衡不移动,答:若向平衡混合物的容器中通人少量氦气后,化学平衡不移动
【解析】10L密闭容器中加入5.0molSO2、4.5molO2 , c(SO2)= =0.50mol/L,c(O2)= =0.45mol/L,经10min后反应达平衡时反应的SO2的浓度= =0.30mol/L,
则
2SO2 | + | O2 | 2SO3 | ||
起始浓度(mol/L) | 0.50 | 0.45 | 0 | ||
变化浓度(mol/L) | 0.30 | 0.15 | 0.3 | ||
平衡浓度(mol/L) | 0.20 | 0.30 | 0.3 |
第(1)问:氧气的转化率= ×100%;第(2)问:v(SO2)= ;第(3)问:恒温恒容下,气体压强之比等于其物质的量之比;第(4)问:恒温恒容下,气体压强之比等于其物质的量之比,所以气体压强所占分数等于气体的物质的量所占分数;第(5)问:化学平衡常数K= ;第(6)问:恒容条件下通入少量He后二氧化硫、氧气、三氧化硫浓度不变,化学平衡不移动.
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡的计算的相关知识,掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%.