Question

在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）   （△H＜0）
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式 K=

[SO3]2

[SO2]2[O2]

（2）降低温度，该反应K值

增大

，二氧化硫转化率

增大

，化学反应速度

减小

（以上均填增大、减小或不变）
（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO₂、O₂、SO₃物质的量变化如图，反应处于第一次平衡状态的时间是

15-20min

．
（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是

增大了氧气的浓度

（用文字表达），10-15min的曲线变化的原因能是

ab

（填写编号）
a．加了催化剂       b．缩小容器体积   c．降低温度        d．增加SO₃的物质的量．

Answer 1

分析：（1）平衡常数等于平衡状态下生成物浓度的幂次方乘积除以反应物浓度的幂次方乘积；
（2）降低温度平衡向放热反应方向移动，根据平衡的移动判断温度对平衡常数、二氧化硫转化率影响，降低温度反应速率减小；
（3）平衡状态是一定条件下物质浓度不再改变，物质的量不变，正逆反应速率相同；
（4）由图可知，反应进行至20min时，改变体积，平衡向正反应移动，瞬间只有氧气的浓度增大；由图可知，反应向正反应进行，10min到15min反应混合物单位时间内的变化量增大，说明反应速率增大，10min改变瞬间，各物质的物质的量不变．

解答：解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0
依据化学方程式分析，达到平衡状态时的平衡常数，用平衡浓度计算得到：K=

[SO3]2

[SO2]2[O2]

，
故答案为：

[SO3]2

[SO2]2[O2]

；
（2）该反应正反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，平衡常数k增大，二氧化硫转化率增大，降低温度反应速率减小；
故答案为：增大、增大、减小．
（3）平衡状态是一定条件下物质浓度不再改变，物质的量不变，正逆反应速率相同；依据图象分析在15-20min；25-30min时平衡状态，
故答案为：15-20min；
（4）由图可知，反应进行至20min时，平衡向正反应移动，瞬间只有氧气的浓度增大，应是增大了氧气的浓度；
由图可知，反应向正反应进行，10min到15min反应混合物单位时间内的变化量增大，说明反应速率增大，10min改变瞬间，各物质的物质的量不变，
a．加了催化剂，增大反应速率，故a正确；
b．缩小容器体积，增大压强，增大反应速率，故b正确；
c．降低温度反应速率降低，故c错误；
d．10min改变瞬间，各物质的物质的量不变，不是增加SO₃的物质的量，故d错误．
故答案为：增大了氧气的浓度；ab．

点评：考查平衡常数、平衡移动、平衡影响元素、化学平衡图象等，难度中等，图象问题解题步骤：（1）看懂图象：①看面（即弄清纵坐标与横坐标的意义）；②看线（即弄清线的走向和变化趋势）；③看点（即弄清起点、拐点、交点、终点的意义）；④看是否要作辅助线（如等温线、等压线）；⑤看定量图象中有关量的多少．
（2）联想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律．