Question

在一定溫度下，向一個(gè)容積不變的容器中，加入3molSO₂和2molO₂ 及固體催化劑，使之反應(yīng)．2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）；△H=-196.6kJ/mol．平衡時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為起始時(shí)的90%．此時(shí)
Ⅰ、加入3molSO₂和2molO₂ 發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，放出的熱量為

 

．
Ⅱ、保持同一反應(yīng)溫度，在相同的容器中，將起始物質(zhì)的量改為amolSO₂、bmolO₂、cmolSO₃（g），欲使平衡時(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)為

2

9

，
①達(dá)到平衡時(shí)，Ⅰ與Ⅱ放出的熱量

 

（填序號(hào)）．
A、一定相等B、前者一定小C、前者大于或等于后者
②a、b、c必須滿足的關(guān)系是（一個(gè)用a、c表示，另一個(gè)用b、c表示）

 

．
③欲使起始時(shí)反應(yīng)表現(xiàn)為向正反應(yīng)方向進(jìn)行，a的取值范圍是：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,等效平衡

專題：化學(xué)平衡專題

分析：Ⅰ根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算平衡時(shí)混合氣體總的物質(zhì)的量，再利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量，結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算放出的熱量；
Ⅱ①根據(jù)Ⅰ計(jì)算可知，原平衡時(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)為

1mol

4.5mol

=

2

9

，將起始物質(zhì)的量改為amol SO₂、bmol O₂、cmol SO₃（g）及固體催化劑，平衡時(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)為

2

9

，則與原平衡為等效平衡，但c＞0，Ⅱ參加反應(yīng)的物質(zhì)不如Ⅰ多，據(jù)此判斷；
②根據(jù)等效平衡的思想進(jìn)行計(jì)算；
③欲使起始時(shí)反應(yīng)表現(xiàn)為向正反應(yīng)方向進(jìn)行，二氧化硫的物質(zhì)的量大于平衡時(shí)的物質(zhì)的量，但起始總量不能超過3mol，據(jù)此答題；

解答： 解：（1）由題意氣體壓強(qiáng)為起使時(shí)的90%，則反應(yīng)后總的物質(zhì)的量為起使時(shí)的90%，平衡時(shí)總物質(zhì)的量為（3mol+2mol）×90%=4.5mol，則平衡時(shí)各組成物質(zhì)的量變化為：
           2SO₂+O₂?2SO₃ 物質(zhì)的量減少△n
           2    1    2              1
        1mol 0.5mol 1mol （3mol+2mol）-4.5mol=0.5mol
此時(shí)放出的熱量為196.6KJ×

0.5mol

1mol

=98.3KJ，
故答案為：98.3KJ；
（2）①原平衡時(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)為

1mol

4.5mol

=

2

9

，將起始物質(zhì)的量改為amol SO₂、bmol O₂、cmol SO₃（g）及固體催化劑，平衡時(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)為

2

9

，將起始物質(zhì)的量改為amol SO₂、bmol O₂、cmol SO₃（g）及固體催化劑，平衡時(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)仍為

2

9

，則與原平衡為等效平衡，c＞0，Ⅱ參加反應(yīng)的物質(zhì)不如Ⅰ多，放熱就少，故答案為：C；
②平衡時(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)仍為

2

9

，則與原平衡為等效平衡，
             2SO₂ +O₂ ?2SO₃
起始Ⅰ3       2    
起始Ⅱa        b        c
折算后的Ⅱa+c      b+c/2     0 
根據(jù)等平衡的思想有，a+c=3，b+c/2=2
故答案為：a+c=3，b+c/2=2；
③根據(jù)Ⅰ中的計(jì)算可知，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，參加反應(yīng)的二氧化硫?yàn)?mol，則平衡時(shí)二氧化硫的物質(zhì)的量為2mol，欲使起始時(shí)反應(yīng)表現(xiàn)為向正反應(yīng)方向進(jìn)行，二氧化硫的物質(zhì)的量大于平衡時(shí)的物質(zhì)的量，但起始總量不能超過3mol，所以有2＜a≤3，
故答案為：2＜a≤3；

點(diǎn)評(píng)：本題為化學(xué)平衡和反應(yīng)熱綜合試題，試題難度較大，注意等效平衡的原理的運(yùn)用．