Question

（16分） （1）將2mol SO₂和1mol O₂放入2L密閉容器中發生如下反應：
2SO₂+O₂2SO₃△H＜0
當達到平衡時，由于條件改變而引起反應速度和化學平衡的變化情況，如下圖表示：
 
（1）a b過程中改變的條件可能是    　　    ；
（2）b c過程中改變的條件可能是             ；
（3）若增大壓強時，反應速度變化情況畫在c~d處；
(4) 達到第一個平衡時，測得平衡時SO₃的濃度為0.5mol/L。請計算此條件下的平衡常數和SO₂的轉化率。（要求寫出解題過程）

Answer 1

(共16分）
（1）升溫；　(2)減小 SO₃濃度；　
(3) 如圖（各2分，）

(4)  4；    50% （共10分）

試題分析：將2mol SO₂和1mol O₂放入2L密閉容器中發生如下反應：
2SO₂+O₂2SO₃△H＜0
a—b的變化，可以看到，正逆反應速率都發生了突躍，而且，逆反應速率大于正反應速率，由于該反應放熱，所以ab的條件改變是升溫，b—c的變化，逆反應速率突躍下降，正反應速率連續降低，改變的條件可能是減小 SO₃濃度；

若增大壓強時，反應速度變化情況如上圖:
達到第一個平衡時，測得平衡時SO₃的濃度為0.5mol/L。
2SO₂    +     O₂                 2SO₃△H＜0
起始濃度       1           0.5                 0 
變化濃度      0.5            0.25              0.5
平衡濃度      0.5           0.25               0.5
此條件下的平衡常數K=C²(SO₃)/C²(SO₂)*C(O₂)  =4。
SO₂的轉化率=0.5/1=50%。
點評：化學平衡常數，是指在一定溫度下，可逆反應無論從正反應開始，還是從逆反應開始，也不管反應物起始濃度大小，最后都達到平衡，這時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值是個常數，用K表示，這個常數叫化學平衡常數。平衡常數一般有濃度平衡常數和壓強平衡常數。
在書寫平衡常數表達式時，要注意以下問題：
① 在應用平衡常數表達式時，稀溶液中的水分子濃度可不寫。因為稀溶液的密度接近于1 g/mL。水的物質的量濃度為55.6 mol/L。在化學變化過程中，水量的改變對水的濃度變化影響極小，所以水的濃度是一個常數，此常數可歸并到平衡常數中去。
對于非水溶液中的反應，溶劑的濃度同樣是常數。
② 當反應中有固體物質參加時，分子間的碰撞只能在固體表面進行，固體的物質的量濃度對反應速率和平衡沒有影響，因此，固體的“濃度”作為常數，在平衡常數表達式中，就不寫固體的濃度。
③ 化學平衡常數表達式與化學方程式的書寫方式有關。同一個化學反應，由于書寫的方式不同，各反應物、生成物的化學計量數不同，平衡常數就不同。但是這些平衡常數可以相互換算。
④ 不同的化學平衡體系，其平衡常數不一樣。平衡常數大，說明生成物的平衡濃度較大，反應物的平衡濃度相對較小，即表明反應進行得較完全。因此，平衡常數的大小可以表示反應進行的程度。
⑤一般認為K>10^5反應較完全（即不可逆反應），K<10^(-5)反應很難進行（即不反應）。
平衡常數的數值大小可以判斷反應進行的程度。