Question

将2molSO₂和1molO₂混合置于体积可变，压强恒定的密闭容器中，在一定温度下发生如下反应：2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g)；△H﹤0，当反应进行到时间t1点时达到平衡状态，测得混合气体总物质的量为2.1 mol。试回答下列问题：

（1）写出该反应的平衡常数表达式：K =          

（2）反应进行到t₁时，SO₂的体积分数为           ；

（3）若在t₁时充入一定量的氩气（Ar）,SO₂的物质的量将      （填“增大”、“减小”或“不变”）；

（4）若在t₁时升温，重新达到平衡状态，新平衡混合物中气体的总物质的量      2.1mol（填“<”、“>”或“=”），简单说明原因                                ；

（5） 若其它条件不变，在t₁时再加入0.2molSO₂、0.1molO₂  和1.8molSO₃，在图中作出从t₀→t₁→t₂点这段时间内SO₂的物质的量变化曲线。

Answer

（1）K＝c2（SO3）/c2（SO2）﹒c（O2）（2）9.5%；（3）增大；

（4）＞；升高温度反应向吸热反应方向进行，即化学平衡向逆反应方向移动，气体的总物质的量增大。

（5）。注意：t0到t1时只要起点在坐标（0，2） 、平衡点在坐标（t1，0.2）处的示意图均算对；t1到t2 是平行于时间轴的直线，起点必须在（t1，0.4）。

【解析】

试题分析：（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，根据方程式可知平衡常数的表达式为K＝c2（SO3）/c2（SO2）﹒c（O2）。

（2）设参加反应的二氧化硫为nmol，则

2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），

初始量（mol） 2 1 0

转化量（mol） n n/2 n

平衡量（mol） 2-n 1-n/2 n

已知平衡状态时，测得混合气体总物质的量为2.1mol，即：2-n+1-n/2+n=2.1mol，解得n=1.8mol，所以 t1 时，SO2的体积分数为(2-1.8)/2.1×100%＝9.5%；

（3）体积可变，压强恒定的密闭容器中充入一定量的氩 气（Ar），体积增大，反应物的分压减小，所以平衡向体积增大的方向移动，即向逆反方向移动，所以SO2 的物质的量增大；

（4）已知该反应的正方向为放热反应，所以升高温度平衡逆移，逆方向为物质的量增大的方向，所以新平衡混合物中气体的总物质的量＞2.1mol；

（5）t0到t1时起点在坐标（0，2）、平衡点在坐标（t1，0.2）处；恒压条件下，在t1时再加入0.2molSO2、0.1molO2和1.8molSO3，与原平衡是等效平衡，所以t1到t2 是平行于时间轴的直线，起点必须在（t1，0.4），5图像为：

。

考点：考查了平衡移动、化学平衡图象等