Question

8．在一定温度下，投入4molSO₂和4mol氧气，到2L的密闭容器中，反应达到平衡时n（SO₂）+n（O₂）=n（SO₃），求二氧化硫的转化率和此温度下的平衡常数．

Answer 1

分析 根据三段式计算出反应过程中消耗的二氧化硫、氧气及生成的三氧化硫的物质的量，然后计算出平衡时各组分的浓度，根据化学平衡常数表达式计算出该温度下的平衡常数K和二氧化硫的转化率．

解答 解：设二氧化硫的转化率为a，根据三段式：
      2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）
起始量4            4                   0mol
转化量4a             $\frac{4a}{2}$              4a
平衡量4-4a         4-$\frac{4a}{2}$             4a
由题，4-4a+4-$\frac{4a}{2}$=4a．解得，a=0.8=80%，
则平衡时，c（SO₂）=$\frac{（4-4×0.8）mol}{2L}$=0.4mol/L，c（O₂）=$\frac{（4-2×0.8）mol}{2L}$=1.2mol/L，c（SO₃）=$\frac{4×0.8mol}{2L}$=1.6mol/L，
化学平衡常数K=$\frac{c^2（S{O}_{3}）}{c^2（S{O}_{2}）•c（{O}_{2}）}$=$\frac{1.6^2}{0.4^2×1.2}$=$\frac{40}{3}$，
答：二氧化硫的转化率为80%，K为$\frac{40}{3}$．

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．