Câu 25 · 25/25
Đề bài
Sulfur trioxide được điều chế từ sulfur dioxide và oxygen ở nhiệt độ thích hợp khoảng 450–500 °C, xúc tác $\ce{V2O5}$:
$$\ce{2SO2(g) + O2(g) <=> 2SO3(g)}.$$
Xét một nhiệt độ cố định trong khoảng trên. Ban đầu chỉ có $\ce{SO2}$ và $\ce{O2}$, với nồng độ lần lượt 4 M và 2 M; thể tích bình không đổi. Khi cân bằng, 80% $\ce{SO2}$ đã phản ứng. Giá trị $K_c$ là bao nhiêu?
-
A$0{,}32$.
-
B$12{,}5$.
-
C32.
-
DĐáp án40.
Hướng dẫn giải
**Đáp án: D.** Cứ 2 mol $\ce{SO2}$ phản ứng thì tiêu thụ 1 mol $\ce{O2}$ và tạo 2 mol $\ce{SO3}$.
Nồng độ $\ce{SO2}$ đã phản ứng là $4\times80\%=3{,}2$ M. Suy ra các nồng độ cân bằng:
$$\begin{aligned}
{}[\ce{SO2}]_{\mathrm{cb}}&=4-3{,}2=0{,}8\ \mathrm{M},\\
[\ce{O2}]_{\mathrm{cb}}&=2-\frac{3{,}2}{2}=0{,}4\ \mathrm{M},\\
[\ce{SO3}]_{\mathrm{cb}}&=3{,}2\ \mathrm{M}.
\end{aligned}$$
Hằng số cân bằng được tính bằng **nồng độ cân bằng**, với số mũ là hệ số phương trình:
$$\begin{aligned}
K_c&=\frac{[\ce{SO3}]^2}{[\ce{SO2}]^2[\ce{O2}]}\\
&=\frac{3{,}2^2}{0{,}8^2\times0{,}4}
=\boxed{40}.
\end{aligned}$$