Question

在一個容積固定的反應器中，有一可左右滑動的密封隔板，左、右兩側分別進行如下可逆反應：2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)；
3Fe(s)＋4H₂O(g) Fe₃O₄(g)＋4H₂(g)。左側中加入SO₂、O₂、SO₃的物質的量分別為x mol、3.25mol、1mol；右側中加入9 mol的水蒸氣和適量的鐵粉（忽略鐵粉對容器體積的影響）。

當x在一定范圍內變化時，均可以通過調節反應器的溫度，使兩側反應都達到平衡，并且隔板恰好處于反應器位置2處。請填寫以下空白：
（1）若x＝1.5，則左側反應在起始時向__________（填“正反應”或“逆反應”）方向進行。欲使反應維持向該方向進行，則x的取值范圍是________________。
（2）若x＝2，則左側反應在起始時向__________（填“正反應”或“逆反應”）方向進行，平衡時混合氣中SO₂所占的體積分數為_________。

Answer 1

（1）逆反應  1.25＜x＜1.75   （2）正反應   25%  

試題分析：（1）這兩個平衡體系的特點是：第一個反應前后氣體的總物質的量發生變化，第二個保持不變，故右邊永遠是9mol氣體，同在一個容器中，同溫同壓，故氣體的物質的量之比等于體積之比。故平衡時，左邊為6mol氣體；當x=1.5時，左邊現在總的物質的量為5.75mol<6mol，故向逆反應方向進行；若保持該方向，1.25<x<1.75；
（2）根據上述，反應向正反應方向進行了

平衡總物質的量為6mol，即 2-2y+3.25-y +1+2y= 6mol，解之，得y =0.25mol，2-2y  =1.5，二氧化硫的體積分數="1.5/6=25%" ；
點評：化學平衡是歷年高考重中之重，考生一定要系統備考此知識點。難度較大。