题目内容
硫酸是重要的化工材料，二氧化硫生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一．（1）将0.050mol SO2（g）和0.030mol O2（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO3）=0.040mol/L．
①从平衡角度分析采用过量O2的目的是
②计算该条件下反应的平衡常数K=
③已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是
（2）某温度下，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（P）的关系如图1所示．平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）
（3）如图2所示，保持温度不变，将2mol SO2和1mol O2加入甲容器中，将4mol SO3加入乙容器中，隔板K不能移动．此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍．
①若移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新平衡时，SO3的体积分数甲
②若保持乙中压强不变，向甲、乙容器中通入等质量的氦气，达到新平衡时，SO3的体积分数甲
考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素,转化率随温度、压强的变化曲线
专题：化学平衡专题
分析：（1）①增大反应物氧气会提高二氧化硫的转化率；
②依据平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到；
③K（300℃）＞K（350℃），说明温度越高平衡常数越小，依据平衡移动原理分析，升温平衡向吸热反应方向进行；
（2）平衡常数随温度变化，温度不变，平衡常数不变；
（3）①甲为恒温恒容容器，若移动活塞P，使乙的容积和甲相等，为恒温恒容容器，乙中加入4mol三氧化硫相当于加入2mol三氧化硫，再加入2mol三氧化硫，增大压强，平衡正向进行，SO3的体积分数增大；
②甲为恒温恒容容器，加入氦气总压增大，分压不变，平衡不变，乙中加入惰气为保持恒压，体积增大，压强减小，平衡逆向进行，达到新平衡时，SO3的体积分数减小．
②依据平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到；
③K（300℃）＞K（350℃），说明温度越高平衡常数越小，依据平衡移动原理分析，升温平衡向吸热反应方向进行；
（2）平衡常数随温度变化，温度不变，平衡常数不变；
（3）①甲为恒温恒容容器，若移动活塞P，使乙的容积和甲相等，为恒温恒容容器，乙中加入4mol三氧化硫相当于加入2mol三氧化硫，再加入2mol三氧化硫，增大压强，平衡正向进行，SO3的体积分数增大；
②甲为恒温恒容容器，加入氦气总压增大，分压不变，平衡不变，乙中加入惰气为保持恒压，体积增大，压强减小，平衡逆向进行，达到新平衡时，SO3的体积分数减小．
解答：
解：（1）①从平衡角度分析采用过量O2的目的是，利用廉价原料提高物质转化率，加入氧气提高二氧化硫的转化率，故答案为：提高二氧化硫的转化率；
②将0.050mol SO2（g）和0.030mol O2（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO3）=0.040mol/L，2SO2（g）+O2（g）?2SO3
起始量（mol/L） 0.05 0.03 0
变化量（mol/L）0.04 0.02 0.04
平衡量（mol/L）0.01 0.01 0.04
平衡常数K=
=1600，
故答案为：1600；
③K（300℃）＞K（350℃），说明温度越高平衡常数越小，反应逆向进行，依据平衡移动原理分析，升温平衡向吸热反应方向进行，正反应为放热反应，升温平衡逆向进行，二氧化硫转化率减小，
故答案为：放；减小；
（2）平衡常数只与温度有关，与压强无关，在温度不变的条件下，无论压强怎样变化，平衡常数都不变，故答案为：=；
（3）将2mol SO2和1mol O2加入甲容器中，将4mol SO3加入乙容器中，隔板K不能移动．此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，分析可知甲、乙中最后达到相同的平衡状态；
①若移动活塞P，使乙的容积和甲相等，增大压强，平衡正向进行，SO3的体积分数增大，SO3的体积分数甲＜乙，故答案为：＜；
②甲为恒温恒容容器，加入氦气总压增大，分压不变，平衡不变，乙中加入氦气，为保持恒压，体积增大，压强减小，平衡逆向进行，达到新平衡时，SO3的体积分数减小，SO3的体积分数甲大于乙，故答案为：＞．
②将0.050mol SO2（g）和0.030mol O2（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO3）=0.040mol/L，2SO2（g）+O2（g）?2SO3
起始量（mol/L） 0.05 0.03 0
变化量（mol/L）0.04 0.02 0.04
平衡量（mol/L）0.01 0.01 0.04
平衡常数K=
| 0.042 |
| 0.012×0.01 |
故答案为：1600；
③K（300℃）＞K（350℃），说明温度越高平衡常数越小，反应逆向进行，依据平衡移动原理分析，升温平衡向吸热反应方向进行，正反应为放热反应，升温平衡逆向进行，二氧化硫转化率减小，
故答案为：放；减小；
（2）平衡常数只与温度有关，与压强无关，在温度不变的条件下，无论压强怎样变化，平衡常数都不变，故答案为：=；
（3）将2mol SO2和1mol O2加入甲容器中，将4mol SO3加入乙容器中，隔板K不能移动．此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，分析可知甲、乙中最后达到相同的平衡状态；
①若移动活塞P，使乙的容积和甲相等，增大压强，平衡正向进行，SO3的体积分数增大，SO3的体积分数甲＜乙，故答案为：＜；
②甲为恒温恒容容器，加入氦气总压增大，分压不变，平衡不变，乙中加入氦气，为保持恒压，体积增大，压强减小，平衡逆向进行，达到新平衡时，SO3的体积分数减小，SO3的体积分数甲大于乙，故答案为：＞．
点评：本题考查了化学平衡常数、平衡转化率、影响化学平衡的外界条件综合应用及知识迁移能力等考点，题目难度中等，注意平衡常数在计算中的应用，等效平衡的分析判断．
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