题目内容
硫酸是重要的化工原料，二氧化硫生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一．
（1）现将一定量的SO2（g）和O2（g）放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）达到平衡状态．
①从平衡角度分析采用过量O2的目的是 ；判断该反应达到平衡状态的标志是 ．（填字母）
a．SO2和SO3 浓度相等 b．SO2百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变 d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
②该反应的平衡常数表达式为：K= ．
③已知：K（300℃）＞K（450℃），该反应是 热反应．
（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） K（B）（填“＞”、“＜”或“=”，下同）．
（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 乙．
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 乙．
（1）现将一定量的SO2（g）和O2（g）放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）达到平衡状态．
①从平衡角度分析采用过量O2的目的是
a．SO2和SO3 浓度相等 b．SO2百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变 d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
②该反应的平衡常数表达式为：K=
③已知：K（300℃）＞K（450℃），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：化学平衡的影响因素
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；平衡标志是正逆反应速率相同，各成分含量保持不变；
②依据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；
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），反应是气体体积不变的放热反应
a．二氧化硫和三氧化硫起始量和变化量有关，SO2和SO3 浓度相等，不能说明反应达到平衡状态，故a错误；
b．SO2百分含量保持不变是平衡标志，说明反应达到平衡状态，故b正确；
c．反应前后压强不同，容器中气体的压强不变，说明反应达到平衡状态，故c正确；
d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等，说明平衡正向进行，不能说明反应达到平衡状态，故d错误；
故答案为：提高二氧化硫的转化率；bc；
②2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），依据平衡常数概念书写得到平衡常数表达式为：
；
故答案为：
；
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；
故答案为：放；
（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：＞．
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），反应是气体体积不变的放热反应
a．二氧化硫和三氧化硫起始量和变化量有关，SO2和SO3 浓度相等，不能说明反应达到平衡状态，故a错误；
b．SO2百分含量保持不变是平衡标志，说明反应达到平衡状态，故b正确；
c．反应前后压强不同，容器中气体的压强不变，说明反应达到平衡状态，故c正确；
d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等，说明平衡正向进行，不能说明反应达到平衡状态，故d错误；
故答案为：提高二氧化硫的转化率；bc；
②2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），依据平衡常数概念书写得到平衡常数表达式为：
| c2(SO3) |
| c2(SO2)c(O2) |
故答案为：
| c2(SO3) |
| c2(SO2)c(O2) |
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；
故答案为：放；
（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．
练习册系列答案
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