Question

10．T₁溫度下，反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0的平衡常數(shù)K=532.4．
（1）該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）c（O{\;}_{2}）}$，
T₁溫度下，某時(shí)刻測(cè)得體系中各物質(zhì)濃度分別為c（SO₂）=0.0600mol•L^-1，c（O₂）=0.400mol•L^-1，c（SO₃）=2.000mol•L^-1，此時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的方向?yàn)槟娣磻?yīng)方向．
（2）該反應(yīng)△S＜0，升高溫度，平衡常數(shù)減�。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”）
（3）T₂溫度下，2L容積固定的甲、乙兩密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，測(cè)得平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

容器	甲	乙
反應(yīng)物投入量	2molSO2、1molO2	4molSO3
平衡時(shí)n（SO3）/mol	1	m
反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率	α1	α2

1下列能說(shuō)明T₂溫度下甲容器中上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是AB．
A．SO₂、O₂、SO₃的物質(zhì)的量濃度之比為212
B．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化
C．單位時(shí)間內(nèi)生成2v（SO₂）_消耗=v（O₂）_生成
D．容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化
②分析表格中數(shù)據(jù)，α₁+α₂＜ 1（填“＞”“=”或“＜”），T₁＜T₂（填“＞”“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）平衡常數(shù)指達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值；根據(jù)Qc與K的大小關(guān)系判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向；
（2）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，根據(jù)該反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，據(jù)此判斷；
（3）①利用化學(xué)平衡狀態(tài)的特征“等”、“定”來(lái)判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；
②因體積相同，將乙中的量極限轉(zhuǎn)化后為甲中的2倍，則壓強(qiáng)大于甲中的壓強(qiáng)，減小三氧化硫的轉(zhuǎn)化率；根據(jù)圖表甲的數(shù)據(jù)計(jì)算T₂時(shí)的平衡常數(shù)與T₁平衡常數(shù)K=532.4比較判斷溫度大�。�

解答 解：（1）可逆反應(yīng)2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）的平衡常數(shù)k=$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）c（O{\;}_{2}）}$，某時(shí)刻測(cè)得體系中各物質(zhì)濃度分別為c（SO₂）=0.0600mol•L^-1，c（O₂）=0.400mol•L^-1，c（SO₃）=2.000mol•L^-1，則Qc=$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）c（O{\;}_{2}）}$=$\frac{2{\;}^{2}}{0.06{\;}^{2}×0.4}$=2777.8＞K=532.4，所以此時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的方向?yàn)槟娣磻?yīng)方向，故答案為：$\frac{c{\;}^{2}（SO{\;}_{3}）}{c{\;}^{2}（SO{\;}_{2}）c（O{\;}_{2}）}$；逆反應(yīng)方向；
（2）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0，該反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，所以△S＜0，升高溫度，平衡向吸熱即逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則反應(yīng)常數(shù)減�。�
故答案為：＜；減��；
（3）①A、根據(jù)甲開(kāi)始2molSO₂、1molO₂，平衡時(shí)n（SO₃）=1mol，所以平衡時(shí)剩余1molSO₂、0.5molO₂，生成n（SO₃）=1mol，則SO₂、O₂、SO₃的物質(zhì)的量濃度之比為2：1：2，故A正確；
B、因該反應(yīng)是物質(zhì)的量在減少的化學(xué)反應(yīng)，物質(zhì)的量與壓強(qiáng)成正比，則混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化，達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C、因單位時(shí)間內(nèi)生成v（SO₂）_消耗=2v（O₂）_生成達(dá)平衡，則單位時(shí)間內(nèi)生成2v（SO₂）_消耗=v（O₂）_生成不能作為判斷平衡的依據(jù)，故C錯(cuò)誤；
D、混合氣體的質(zhì)量、體積一直不變，則密度始終不變，不能作為判斷平衡的依據(jù)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：AB；
②因體積相同，將乙中的量極限轉(zhuǎn)化后為甲中的2倍，則壓強(qiáng)大于甲中的壓強(qiáng)，減小三氧化硫的轉(zhuǎn)化率，則α₁+α₂＜1；根據(jù)甲開(kāi)始2molSO₂、1molO₂，平衡時(shí)n（SO₃）=1mol，所以平衡時(shí)剩余1molSO₂、0.5molO₂，生成n（SO₃）=1mol，所以T₂時(shí)的平衡常數(shù)=$\frac{（\frac{1}{2}）{\;}^{2}}{（\frac{1}{2}）{\;}^{2}×\frac{0.5}{2}}$=4＜T₁平衡常數(shù)K=532.4，又升高溫度，平衡常數(shù)減小，所以T₁＜T₂，故答案為：＜；＜．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)概念，平衡影響因素分析判斷，平衡標(biāo)志理解分析，平衡常數(shù)的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．