Question

5．在一定温度下，10L恒容密闭容器中加入0.05molSO₂、0.03molO₂，反应为：2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H＜0，经10min后反应达到平衡，测得C（SO₃）=0.004mol/L
（1）SO₂的转化率为80%，若在原平衡的基础上再加入0.05molSO₂、0.03molO₂达到平衡时，SO₂的转化率将增大（填增大、减小或不变）
（2）用SO₂表示该反应的反应速率为4×10^-4mol/（L．min）
（3）平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比2：3（最简整数比）
（4）平衡时体系中SO₃的百分含量（体积分数）66.7%
（5）平衡常数K=16000；升高温度K将减小（填增大、减小或不变）；假如某时刻时SO₂为0.02mol，该反应向正向（填正向、逆向或不）移动．

Answer 1

分析 在一定温度下，10L恒容密闭容器中加入0.05molSO₂、0.03molO₂，经10min后反应达到平衡，测得c（SO₃）=0.004mol/L，
                2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）
起始浓度（mol/L）：0.005    0.003     0
变化浓度（mol/L）：0.004    0.002     0.004
平衡浓度（mol/L）：0.001    0.001     0.004
（1）转化率=$\frac{浓度变化量}{起始浓度}$×100%；
若在原平衡的基础上再加入0.05molSO₂、0.03molO₂达到平衡时，等效再原平衡基础上增大压强，平衡正向移动；
（2）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（SO₂）；
（3）恒温恒容下，压强之比等于混合气体总浓度之比；
（4）平衡时体系中SO₃的百分含量=$\frac{三氧化硫浓度}{混合气体总浓度}$×100%；
（5）根据K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$计算平衡常数，正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小；
根据平衡时二氧化硫物质的量判断反应进行方向．

解答 解：在一定温度下，10L恒容密闭容器中加入0.05molSO₂、0.03molO₂，经10min后反应达到平衡，测得c（SO₃）=0.004mol/L，
               2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）
起始浓度（mol/L）：0.005   0.003    0
变化浓度（mol/L）：0.004   0.002    0.004
平衡浓度（mol/L）：0.001   0.001    0.004
（1）SO₂的转化率=$\frac{0.004mol/L}{0.005mol/L}$×100%=80%；
若在原平衡的基础上再加入0.05molSO₂、0.03molO₂达到平衡时，等效再原平衡基础上增大压强，平衡正向移动，SO₂的转化率增大，
故答案为：80%；增大；
（2）v（SO₂）=$\frac{0.004mol/L}{10min}$=4×10^-4mol/（L．min），故答案为：4×10^-4mol/（L．min）；
（3）恒温恒容下，压强之比等于混合气体总浓度之比，故平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为0.006：0.008=2：3，故答案为：2：3；
（4）平衡时体系中SO₃的百分含量=$\frac{0.004mol/L}{0.006mol/L}$×100%=66.7%，故答案为：66.7%；
（5）平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{0.00{4}^{2}}{0.001×0.001}$=16000；
正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小；
平衡时二氧化硫物质的量为10L×0.001mol/L=0.01mol＜0.02mol，故该反应向正反应移动，
故答案为：16000；减小；正向．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、反应速率、平衡常数计算与影响因素等，掌握三段式在化学平衡计算中应用．