Question

在一定溫度下，將4mol SO₂與2molO₂放入4L的密閉容器中，在一定條件下反應，10分鐘時達到平衡：2SO₂+O₂?2SO₃測得平衡時混合物總物質的量為5mol，求：
（1）10分鐘時O₂的反應速率為______mol/
（2）平衡時SO₂的轉化率______
（3）該反應的平衡常數為______．

Answer 1

【答案】分析：在一定溫度下，將4mol SO₂與2molO₂放入4L的密閉容器中，c（SO₂）=1mol/L，c（O₂）=0.5mol/L，
設轉化的氧氣的物質的量為x，則
      2SO₂+O₂?2SO₃
開始   4   2    0
轉化   2x   x    2x
平衡   4-2x 2-x   2x
平衡時混合物總物質的量為5mol，
所以4-2x+2-x+2x=5，解得x=1mol，
（1）利用10min內氧氣的濃度變化計算反應速率；
（2）利用轉化的二氧化硫與起始的二氧化硫計算轉化率；
（3）利用平衡時的濃度計算K，K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比．
解答：解：在一定溫度下，將4mol SO₂與2molO₂放入4L的密閉容器中，c（SO₂）=1mol/L，c（O₂）=0.5mol/L，
設轉化的氧氣的物質的量為x，則
      2SO₂+O₂?2SO₃
開始   4   2    0
轉化   2x   x    2x
平衡   4-2x 2-x   2x
平衡時混合物總物質的量為5mol，
所以4-2x+2-x+2x=5，解得x=1mol，
（1）10分鐘時O₂的反應速率為=0.025mol/（L．nim），故答案為：0.025；
（2）平衡時SO₂的轉化率為×100%=50%，故答案為：50%；
（3）平衡時c（SO₂）=0.5mol/L，c（O₂）=0.25mol/L，c（SO₃）=0.5mol/L，
反應的平衡常數K===4L/mol，故答案為：4L/mol．
點評：本題考查化學平衡的計算，明確化學平衡的三段法計算格式及平衡常數的計算方法是解答本題的關鍵，注意利用平衡濃度計算平衡常數，題目難度中等．