Question

【題目】二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大氣的主要污染物。綜合治理其污染是環境化學當前的重要研究內容之一。

硫酸生產中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

某溫度下，SO2的平衡轉化率(a)與體系總壓強(p)的關系如右圖所示。根據圖示回答下列問題：

（1）將2.0mol SO2和1.0molO2置于10L密閉容器中，反應達平衡后，體系總壓強為0.10MPa。該反應的平衡常數等于___________。

（2）若改在容器中加入1.0 mol SO2、0.5mol O2和amol SO3，保持溫度不變反應達平衡后，體系總壓強也為0.10MPa，則a＝_________mol。SO2的平衡轉化率為_________________。

（3）平衡狀態由A變到B時，平衡常數K(A)____ ______K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

Answer 1

【答案】（1）800（2）1.060%（3）=

【解析】

試題分析：（1）由圖象知，體系總壓強為0.10MPa時SO2的平衡轉化率為0.8，則

2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）

起始：2.0mol 1.0mol 0

轉化：1.6mol 0.8mol 1.6mol

平衡：0.4mol 0.2mol 1.6mol

則平衡時：c（SO2）=0.04mol/L，c（O2）=0.02mol/L，c（SO3）=0.16mol/L，

K===800，故答案為：800；

（2）若改在容器中加入1.0 mol SO2、0.5mol O2和amol SO3，保持溫度不變反應達平衡后，體系總壓強也為0.10MPa，則反應與①中反應等效，所以要滿足等效，則amol三氧化硫完全轉化后必須使二氧化和氧氣的物質的量分別是2mol和1mol，則a＝1mol。平衡時二氧化硫是0.4mol，這說明消耗二氧化硫是1mol－0.4mol＝0.6mol，因此SO2的平衡轉化率為60%。

（3）平衡常數只受溫度的影響，溫度不變，則平衡狀態由A變到B時，K（A）=K（B）。