问题 问答题

已知2SO2 (g)+O2(g)

 2SO3(g)△H=-196kJ•mol-1,5000C时将2mol SO2和1molO2装入一体积恒定的10L密闭容器中,2分钟(t1)时达到平衡.如下图所示:

请回答下列问题:

(1)用O2表示2分钟内该反应的平均反应速率为______mol•L-1•min-1

计算500℃时该反应的平衡常数K=______mol•L-1-1

(2)在上述条件下起始装入的SO2和O2各2mol,达到平衡后设SO2的转化率为x,列出求x的方程______.(不必求出x)

(3)某温度时,该反应的平衡常数K=800(mol•L-1-1,则该温度______500℃(填“>”、“<”、“=”).

答案

(1)2SO2 (g)+O2 (g) 

  2SO3(g)

 开始   0.2mol/L       0.1mol/L            0mol/L

 变化   0.18mol/L      0.09mol/L            0.18mol/L

 平衡时   0.02mol/L      0.01mol/L            0.18mol/L

2分钟内,用O2表示该反应的平均反应速率为

△c(O2)
△t
=
0.09mol/L
2min
=0.045mol•L-1•min-1

500℃时,该反应的平衡常数代入K=

c2 ( SO  3 )          
c2( SO 2)c(  O 2)
=
(0.18mol/L)2
(0.02mol/L)20.01mol/L
=8.1×103(mol•L-1-1

故答案为:0.045mol•L-1•min-1; 8.1×103(mol•L-1-1

(2)2SO2 (g)+O2 (g) 

    2SO3(g)

 开始   0.2mol/L              0.1mol/L              0mol/L

 变化   0.2xmol/L             0.1xmol/L             0.2xmol/L

 2分钟时  ( 0.2-0.2x)mol/L     (0.1-0.1x)mol/L        0.2xmol/L

   所以  

(0.2x)2
(0.2-0.2x)2(0.1-0.1x)
=8.1×103

故答案为:

(0.2x)2
(0.2-0.2x)2(0.1-0.1x)
=8.1×103

(3)K=800(mol•L-1-1小于8.1×103(mol•L-1-1,平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,则逆反应为吸热反应,升高温度向吸热方向进行,故温度高于500℃,

故答案为:>.

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