Question

【題目】在一定溫度和壓強下，有如下反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，將1.6molSO2和0.8mol O2放入一體積可變的密閉容器中，測得容器的起始容積為100L經(jīng)一段時間后，反應(yīng)達到平衡，測得混合氣體的體積為80L，請回答下列問題：

（1）達平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率為______________；

（2）若起始時加入amolSO2、bmol O2，且a:b=2:1，在同樣溫度和壓強下，反應(yīng)達到平衡時，測得混合氣體的容積為120L。則a、b的值分別為：a=__________，b=__________。

（3）若容器為體積不變的密閉容器，其容積為100L，起始時加入xmolSO2、ymol O2和zmol SO3，反應(yīng)達平衡時，溫度和壓強與（2）完全相同，容器內(nèi)各氣體的體積分數(shù)也與（2）達平衡時的情況完全相同，則x、y應(yīng)該滿足的關(guān)系式為___________，x、z應(yīng)該滿足的關(guān)系式為_________________。

Answer 1

【答案】

（1）60 %

（2）2.4；1.2；

（3）x:y=2:1；x+z=2

【解析】

試題分析：（1）反應(yīng)方程式為2SO2+O22SO3，利用三段式計算，

2SO2 + O22SO3

起始：2mol 1mol 0

轉(zhuǎn)化：2x x 2x

平衡：1.6-2x 0.8-x 2x

根據(jù)體積之比等于物質(zhì)的量之比可知：(1.6-2x+0.8-x+2x)：2.4=80：100，解之得x=0.48，反應(yīng)的氣體的物質(zhì)的量為：1.6-0.48×2+0.8-0.48+0.48×2=1.92mol，所以SO2的轉(zhuǎn)化率為×100%=60%，故答案為：60%；

（2）起始時加入amolS02、b mol O2，且a：b=2：l，在同樣溫度和壓強下，反應(yīng)達到平衡時，與（1）平衡狀態(tài)相同，為等效平衡，物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率和百分含量都相同，SO3的體積分數(shù)為與（1）相同，

2SO2 + O2 2SO3

起始：amol bmol 0

轉(zhuǎn)化：0.6a 0.3a 0.6a

平衡：a-0.6a b-0.3a 0.6a

壓強之比就等于物質(zhì)的量之比，列式為：=，a=2b，解得：a=2.4mol，b=1.2mol，故答案為：2.4；1.2；

（3）若將密閉容器體積固定為100L，起始時加入xmolS02、y mol 02和z mol SO3，反應(yīng)達平衡時，溫度、壓強與（2）完全相同，容器內(nèi)各氣體的體積分數(shù)也與（2）達平衡時的情況完全相同，為等效平衡，則有x=2y，且相當(dāng)于只加二氧化硫和氧氣時，起始時二氧化硫的物質(zhì)的量為x，=，x=2，即：x+z=2，故答案為：x=2y；x+z=2。