(1)该反应为2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g),由此得出v(O2)==0.002 5 mol·(L·min)-1。
(2)根据平衡常数公式:
K===0.4。
(3)根据反应:2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g),①中体系压强不变,说明反应已达平衡状态;②中容器的体积不变,混合气体的质量不变,则反应过程中密度始终不变,密度不变不能说明反应已达平衡状态;③中混合气体的总质量不变,但反应过程中混合气体的总物质的量改变,若平均相对分子质量不变,说明反应已达平衡状态;④表示v正=v逆,说明反应已达平衡状态;⑤中三者的物质的量之比等于化学计量数之比,不能说明反应已达平衡状态。
答案:(1)0.002 5 (2)0.4 (3)①③④
11.已知:反应①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1;反应②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表:
温度/K K1 K2 973 1.47 2.38 1 173 2.15 1.67 根据表中数据,计算反应③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的K。
(1)温度为973 K时,K=________;
(2)温度为1 173 K时,K=________;
(3)反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)是________反应(填"吸热"或"放热")。
解析:将题给方程式①-②,可得方程式③,则K=,温度为973 K时,K=0.62,温度为1 173 K时,K=1.29,对比不同温度下的K值,结合平衡常数的表达式可知,该反应为吸热反应。
答案:(1)0.62 (2)1.29 (3)吸热
[能力提升]
12.在80 ℃时,将0.4 mol的四氧化二氮气体充入2 L已抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间(s)
c(mol/L) 0 20 40 60 80 100 c(N2O4) 0.20 a 0.10 c d e c(NO2) 0.00 0.12 b 0.22 0.22 0.22 反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅。
(1)该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________,
表中b________c(填">"、"<"或"=")。
(2)20 s时,N2O4的浓度为________mol/L,0~20 s内N2O4的平均反应速率为________。
(3)该反应的平衡常数表达式为K=________,在80 ℃时该反应的平衡常数K值为________(保留2位小数)。
(4)在其他条件相同时,该反应的K值越大,表明建立平衡________。
A.N2O4的转化率越高
B.NO2的产量越大
C.N2O4与NO2的浓度之比越大
D.正反应进行的程度越大
解析:(1)根据题中信息,知