Question

在一定温度下，10L密闭容器中加入5mol SO₂、4.5mol O₂，经10min后反应达平衡时有3mol SO₂发生了反应．试计算：
（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？

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：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的浓度为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      0.30
平衡浓度（mol/L）  0.20   0.30      0.30 
（1）利用反应的浓度和起始浓度计算转化率；
（2）依据反应速率v=

△c

△t

计算得到；
（3）同温同压下，物质的量与压强成正比，则利用反应前后的物质的量之和计算压强的比值；
（4）平衡时气体体积分数和物质的量分数相同；
（5）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比．

解答： 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的浓度为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      0.30
平衡浓度（mol/L）  0.20   0.30      0.30
（1）10min内O₂的转化率为

0.15mol/L

0.45mol∥L

×100%=33.3%，答：10min内O₂的转化率为33.3%；
（2）用SO₂表示该反应的反应速率=

0.30mol/L

10min

=0.03mol/L?min，答：平衡时二氧化硫的反应速率为0.03mol/L?min；
（3）同温同压下，物质的量与压强成正比，则容器内平衡时的压强与反应前压强之比为

(0.2+0.30+0.30)mol/L×10L

5.0mol+4.5mol

=16：19，
答：容器内反应前与平衡时的压强之比为16：19；
（4）平衡时体系中SO₃的百分含量（体积分数）=

0.30mol/L×10L

(0.2mol/L+0.3mol/L+0.3mol/L)×10L

×100%=37.5%，答：平衡时体系中SO₃的百分含量为37.5%；
（5）平衡常数K=

c2(SO3)

c2(SO2)c(O2)

=

(0.3mol/L)2

(0.2mol/L)2×0.3mol/L

=7.5L/mol，答：平衡常数K为7.5L/mol．

点评：本题考查化学平衡的计算，明确化学平衡的三段法计算格式及平衡常数的计算方法是解答本题的关键，注意利用平衡浓度计算平衡常数，题目难度中等．