题目内容
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=
（2）降低温度，该反应K值
化学反应速率
（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，反应处于平衡状态的时间是
（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是
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
（5）将0.23mol SO2和0.11O2 mol放入容积为1L的密闭容器中，发生反应2SO2+O2
| 催化剂 |
| △ |
考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,用化学平衡常数进行计算,化学平衡的影响因素
专题：化学平衡专题
分析：（1）根据反应方程式书写K的表达式；
（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）反应混合物各物质的物质的量不变化，说明反应处于平衡状态；
（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；
（5）依据化学平衡三段式列式计算，结合平衡常数概念是利用生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物平衡浓度的幂次方乘积得到；增加反应物浓度平衡正移，由于由于只加入了一种反应物，平衡正向移动的程度较小，其转化率减小，其它反应物的转化率增大．
（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）反应混合物各物质的物质的量不变化，说明反应处于平衡状态；
（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；
（5）依据化学平衡三段式列式计算，结合平衡常数概念是利用生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物平衡浓度的幂次方乘积得到；增加反应物浓度平衡正移，由于由于只加入了一种反应物，平衡正向移动的程度较小，其转化率减小，其它反应物的转化率增大．
解答：
解：（1）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），该反应的平衡常数表达式为：
，
故答案为：
；
（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）反应混合物各物质的物质的量不变化，说明反应处于平衡状态，由图可知在15-20min和25-30min出现平台，各组分的物质的量不变，反应处于平衡状态，
故答案为：15-20min和25-30min；
（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：增大氧气的浓度；ab；
（5）将0.23mol SO2和0.11mol O2放入容积为1L的密闭容器中，发生反应2SO2+O2
2SO3，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12mol SO3，依据化学平衡三段式列式计算；
2SO2 +O2
2SO3，
起始量（mol/L） 0.23 0.11 0
变化量（mol/L） 0.12 0.06 0.12
平衡量（mol/L） 0.11 0.05 0.12
平衡常数K=
=
=23.80L/mol；
但若保持温度不变，再加入1mol O2，平衡正向进行，增大了二氧化硫的转化率，SO2的平衡浓度减小，本身转化率降低；由于只加入了一种反应物，平衡正向移动的程度较小，则重新达到平衡时生成的三氧化硫较少，而总体积增大，所以三氧化硫的体积分数减小，
故答案为：23.80L/mol、减小、降低、减小．
| c2(SO3) |
| c2(SO2)?c(O2) |
故答案为：
| c2(SO3) |
| c2(SO2)?c(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）反应混合物各物质的物质的量不变化，说明反应处于平衡状态，由图可知在15-20min和25-30min出现平台，各组分的物质的量不变，反应处于平衡状态，
故答案为：15-20min和25-30min；
（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：增大氧气的浓度；ab；
（5）将0.23mol SO2和0.11mol O2放入容积为1L的密闭容器中，发生反应2SO2+O2
| ||
| △ |
2SO2 +O2
| ||
| △ |
起始量（mol/L） 0.23 0.11 0
变化量（mol/L） 0.12 0.06 0.12
平衡量（mol/L） 0.11 0.05 0.12
平衡常数K=
| c2(SO3) |
| c2(SO2)?c(O2) |
| 0.122 |
| 0.112?0.05 |
但若保持温度不变，再加入1mol O2，平衡正向进行，增大了二氧化硫的转化率，SO2的平衡浓度减小，本身转化率降低；由于只加入了一种反应物，平衡正向移动的程度较小，则重新达到平衡时生成的三氧化硫较少，而总体积增大，所以三氧化硫的体积分数减小，
故答案为：23.80L/mol、减小、降低、减小．
点评：本题考查平衡常数、平衡移动、平衡影响因素、反应方向的判断、化学平衡图象等，难度中等．
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