Question

18．在10L容器中，加入2mol的SO₂（g）和2mol的NO₂（g），保持温度恒定发生反应：SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）．当达到平衡状态时，测得容器中SO₂（g）的转化率为50%．若该温度下向该容器中再继续加入1mol的SO₂（g），则：
①化学平衡将向正反应方向（填“向正反应方向”或“向逆反应方向”或“不”）移动；
②当达到新的平衡状态时，容器中SO₂（g）的浓度是0.18mol/L；
③最后，SO₂的转化率由50%变为40%，NO₂的转化率变为60%．

Answer 1

分析 当达到平衡状态时，测得容器中SO₂（g）的转化率为50%，则转化的SO₂为2mol×50%=1mol，则
        SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
开始    2              2                0             0
转化     1              1               1              1
平衡     1              1                1              1
K=$\frac{\frac{1mol}{10L}×\frac{1mol}{10L}}{\frac{1mol}{10L}×\frac{1mol}{10L}}$=1，温度不变，K不变，
若该温度下向该容器中再继续加入1mol的SO₂（g），平衡正向移动，则
          SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
开始       2             1                 1            1
转化       x              x                 x            x
新平衡  2-x           1-x               1+x       1+x
$\frac{（1+x）（1+x）}{（2-x）（1-x）}$=1，解得x=0.2mol，
结合c=$\frac{n}{V}$、转化率=$\frac{转化的量}{开始的量}$×100%计算．

解答 解：当达到平衡状态时，测得容器中SO₂（g）的转化率为50%，则转化的SO₂为2mol×50%=1mol，则
        SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
开始    2              2                0             0
转化     1              1               1              1
平衡     1              1                1              1
K=$\frac{\frac{1mol}{10L}×\frac{1mol}{10L}}{\frac{1mol}{10L}×\frac{1mol}{10L}}$=1，温度不变，K不变，
若该温度下向该容器中再继续加入1mol的SO₂（g），平衡正向移动，则
          SO₂（g）+NO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
开始       2             1                 1            1
转化       x              x                 x            x
新平衡  2-x           1-x               1+x       1+x
$\frac{（1+x）（1+x）}{（2-x）（1-x）}$=1，解得x=0.2mol，
①由上述分析可知，化学平衡向正反应方向移动，故答案为：向正反应方向；
②当达到新的平衡状态时，容器中SO₂（g）的浓度是$\frac{2mol-0.2mol}{10L}$=0.18mol/L，故答案为：0.18；
③最后SO₂的转化率为$\frac{1mol+0.2mol}{2mol+1mol}$×100%=40%；NO₂的转化率变为$\frac{1mol+0.2mol}{2mol}$×100%=60%，故答案为：40；60．

点评 本题考查化学平衡，为高频考点，把握化学平衡三段法、浓度及转化率的计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意平衡移动方向及温度不变时K不变，题目难度不大．