Question

SO2常用于制硫酸，其中一步重要的反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0。若向一个2 L的密闭容器中充入0.4 mol SO2、0.2 mol O2和0.4 mol SO3，发生上述反应。

请回答下列问题：

(1)当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是________(填字母)。

A．c(SO2)＝0.3 mol·L－1、c(O2)＝0.15 mol·L－1

B．c(SO3)＝0.4 mol·L－1

C．c(O2)＝0.2 mol·L－1、c(SO2)＝0.4 mol·L－1

D．c(SO3)＝0.3 mol·L－1

(2)任选上述一种可能的情况，计算达到平衡时的平衡常数为________。

(3)某温度时，将4 mol SO2和2 mol O2通入2 L密闭容器中，10 min时反应达到平衡，SO2的转化率为80%，则0～10 min内的平均反应速率v(O2)＝________，该温度下反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数K＝________。

Answer 1

答案　(1)AD　(2)(或180)　(3)0.08 mol·L－1·min－1　80

解析　(1)　　　　2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

起始浓度(mol·L－1)  0.2  0.1  0.2

正向进行到底(mol·L－1)  0  0  0.4

逆向进行到底(mol·L－1)  0.4  0.2  0

由此可知，A、D项可能。

(2)  2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

起始浓度(mol·L－1)  0.2  0.1  0.2

转化浓度(mol·L－1)  0.1  0.05  0.1

平衡浓度(mol·L－1)  0.3  0.15  0.1

可得A项中K1＝＝，同理可得出选项D中K2＝＝180。

(3)v(SO2)＝＝0.16 mol·L－1·min－1，换算出v(O2)＝0.08 mol·L－1·min－1。

  2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

起始浓度(mol·L－1)  2  1  0

转化浓度(mol·L－1)  1.6  0.8  1.6

平衡浓度(mol·L－1)  0.4  0.2  1.6

可得K＝＝80。