Question

8．在一定溫度下，投入4molSO₂和4mol氧氣，到2L的密閉容器中，反應達到平衡時n（SO₂）+n（O₂）=n（SO₃），求二氧化硫的轉化率和此溫度下的平衡常數(shù)．

Answer 1

分析 根據(jù)三段式計算出反應過程中消耗的二氧化硫、氧氣及生成的三氧化硫的物質的量，然后計算出平衡時各組分的濃度，根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式計算出該溫度下的平衡常數(shù)K和二氧化硫的轉化率．

解答 解：設二氧化硫的轉化率為a，根據(jù)三段式：
      2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）
起始量4            4                   0mol
轉化量4a             $\frac{4a}{2}$              4a
平衡量4-4a         4-$\frac{4a}{2}$             4a
由題，4-4a+4-$\frac{4a}{2}$=4a．解得，a=0.8=80%，
則平衡時，c（SO₂）=$\frac{（4-4×0.8）mol}{2L}$=0.4mol/L，c（O₂）=$\frac{（4-2×0.8）mol}{2L}$=1.2mol/L，c（SO₃）=$\frac{4×0.8mol}{2L}$=1.6mol/L，
化學平衡常數(shù)K=$\frac{c^2（S{O}_{3}）}{c^2（S{O}_{2}）•c（{O}_{2}）}$=$\frac{1.6^2}{0.4^2×1.2}$=$\frac{40}{3}$，
答：二氧化硫的轉化率為80%，K為$\frac{40}{3}$．

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(shù)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(shù)，題目難度中等．