问题 问答题

在一定温度下,容积为0.5L的密闭容器中,将一定量的二氧化氮和二氧化硫气体混合会发生如下反应:

NO2(g)+SO2(g)⇌NO(g)+SO3(g)

(1)该反应的平衡常数(K)表达式为______.

(2)该可逆反应达到平衡的标志是______(填下列序号字母 ).

a.NO2、SO2、NO和SO3四种气体的物质的量浓度之比为1:1:1:1

b.密闭容器的压强不再发生变化

c.K值不再发生变化

d.生成n mol SO2的同时,有n mol SO3生成

(3)在上述平衡体系中通入少量O2,平衡______移动(填“向右”、“向左”或“不”之一);NO的浓度将______(填“增大”、“减小”或“不变”之一),c(NO)与c(NO2)之和______(填“增大”、“减小”或“不变”之一).

(4)若10min后容器内SO3气体质量为4g.则在10min内用NO2浓度的变化表示反应的平均反应速率为______ mol•(L•min)-1

答案

(1)该可逆反应中化学平衡常数K=

[NO][SO3]
[NO2][SO2]
,故答案为:K=
[NO][SO3]
[NO2][SO2]

(2)a.当NO2、SO2、NO和SO3四种气体的物质的量浓度之比为1:1:1:1,该反应不一定达到平衡状态,这与反应物的初始浓度及转化率有关,所以不能证明该反应达到平衡状态,故错误;

b.该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,无论反应是否达到平衡状态密闭容器的压强始终不变,所以不能证明该反应是否达到平衡状态,故错误;

c.K值只与温度有关,温度不变K值不变,所以不能证明该反应是否达到平衡状态,故错误;

d.生成n mol SO2的同时,有n mol SO3生成,正逆反应速率相等,所以该反应达到平衡状态,故正确;

故选d;

(3)通入少量氧气,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,一氧化氮浓度减小,二氧化氮浓度增大,平衡向正反应方向移动,根据原子守恒知c(NO)与c(NO2)之和不变,

故答案为:向右 减小  不变;

(4)若10min后容器内SO3气体质量为4g,三氧化硫的平均反应速率=

4g
80g/mol
0.5L
10min
=0.01mol/(L.min),根据反应方程式知,二氧化氮的反应速率和三氧化硫的反应速率相等,为0.01mol/(L.min),故答案 为:0.01.

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