Question

7．工业制硫酸的核心反应是：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，
（1）此反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）•c（{O}_{2}）}$．
（2）将一定量的SO₂（g） 和O₂（g） 放入1L密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得SO₂为0.12mol，O₂为0.05mol，SO₃为0.12mol．计算该条件下，反应的平衡常数K=20．SO₂的转化率=50%．
（3）体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO₂的转化率的是AC（填字母）．
A．通入氧气   B．升高温度  C．增大压强   D．减小压强   E．加入催化剂．

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；
（2）依据平衡常数表达式，计算化学平衡常数；
（3）依据平衡移动原理，分析SO₂的转化率．

解答 解：（1）反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的平衡常数为：K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）•c（{O}_{2}）}$，
故答案为：$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）•c（{O}_{2}）}$；
（2）该条件下，反应的平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）•c（{O}_{2}）}$=$\frac{0.1{2}^{2}}{0.1{2}^{2}×0.05}$=20；根据反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，生成0.12mol三氧化硫需要消耗0.12mol二氧化硫，则反应前二氧化硫的总物质的量为：0.12mol+0.12mol=0.24mol，所以二氧化硫的转化率为：$\frac{0.12mol}{0.24mol}$×100%=50%，
故答案为：20；50%；
（3）A．通入氧气，化学平衡性质正向移动，则SO₂的转化率增大，故A正确；
B．移出氧气，化学平衡性质逆向移动，SO₂的转化率减小，故B错误；
C．增大压强，平衡向着正向移动，SO₂的转化率增大，故C正确；
D．减小压强，平衡向着逆向移动，SO₂的转化率减小，故D错误；
E．加入催化剂，化学平衡不移动，SO₂的转化率不变，故E错误；
故答案为：AC．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，涉及化学平衡常数、转化率的计算、化学平衡及其影响等知识，明确化学平衡常数、转化率的概念即可解答，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．