题目内容
【题目】将0.46mol SO2和0.22mol氧气放入容积为2L的密闭容器中,发生反应2SO2 (g)+O2 (g)2SO3 (g),在一定温度下,反应达到平衡,得到0.24mol SO3 , 则反应的平衡常数K= . 若温度不变,再加入1.0mol氧气后重新达到平衡,则SO2的平衡浓度(填“增大”、“不变”或“减小”),氧气的转化率(填“升高”、“不变”或“降低”),SO3的体积分数(填“增大”、“不变”或“减小”).
【答案】23.8;减小;降低;减小
【解析】解:将0.46mol SO2和0.22mol氧气放入容积为2L的密闭容器中,发生反应2SO2 (g)+O2 (g)2SO3 (g),在一定温度下,反应达到平衡,得到0.24mol SO3 , 则:
2SO2(g)+ | O2(g) | 2SO3(g) | ||
起始浓度(mol): | 0.23 | 0.11 | 0 | |
变化浓度(mol): | 0.12 | 0.06 | 0.12 | |
平衡浓度(mol): | 0.11 | 0.05 | 0.12 |
则化学平衡常数K= = =23.8;
若温度不变,再加入1.0mol氧气,则平衡正向移动,重新达到平衡,则 SO2的平衡浓度增大,但氧气的转化率降低,
2SO2(g)+ | O2(g) | 2SO3(g) | ||
起始浓度(mol): | 0.22 | 0.1+1.0 | 0.24 | |
变化浓度(mol): | 2x | x | 2x | |
二次平衡(mol): | 0.22﹣2x | 1.1﹣x | 0.24+2x |
二次平衡时SO3的体积分数: = ,而x的极大值为0.1,故 的极大值为30%,三氧化硫的体积分数减小;
所以答案是:23.8; 减小; 降低;减小.
【考点精析】掌握化学平衡状态本质及特征和化学平衡的计算是解答本题的根本,需要知道化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效);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%.