Question

11．化学反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g） 是硫酸制造工业的基本反应．将0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）注入体积为1.0L的密闭反应器，并置于温度为850K的恒温环境中，达化学平衡后，测得反应器中有0.044molSO₃（g），请回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数的表达式为K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$，850K时平衡常数为6.7×10³．
（2）SO₂的转化率为88%．
（3）达到化学平衡后，其他条件不变，往反应器中再通入0.030molO₂，则O₂的转化率减小（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），SO₂的转化率增大．

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比，固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出；
将0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）注入体积为1.0L的密闭反应器，并置于温度为850K的恒温环境中，达化学平衡后，测得反应器中有0.044molSO₃（g），则：
                2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始浓度（mol/L）：0.05      0.03     0
变化浓度（mol/L）：0.044   0.022    0.044  
平衡浓度（mol/L）：0.006     0.008    0.044
代入平衡常数表达式计算平衡常数；
（2）转化率=$\frac{浓度变化量}{起始浓度}$×100%；
（3）增大某一反应物用量，平衡正向移动，其它反应物转化率增大，自身转化率减小．

解答 解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g） 的化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$，
将0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）注入体积为1.0L的密闭反应器，并置于温度为850K的恒温环境中，达化学平衡后，测得反应器中有0.044molSO₃（g），则：
                2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始浓度（mol/L）：0.05     0.03      0
变化浓度（mol/L）：0.044   0.022    0.044
平衡浓度（mol/L）：0.006    0.008    0.044
850K时平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{0.04{4}^{2}}{0.00{6}^{2}×0.008}$=6.7×10³，
故答案为：$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$；6.7×10³；
（2）SO₂的转化率=$\frac{0.044mol/L}{0.05mol/L}$×100%=88%，
故答案为：88%；
（3）达到化学平衡后，其他条件不变，往反应器中再通入0.030molO₂，O₂的转化率减小，平衡正向移动，SO₂的转化率增大，
故答案为：减小；增大．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、平衡常数等，难度不大，掌握三段式在化学平衡计算中应用．