Question

（2012?綿陽模擬）在500°C、常壓下，將2mol SO₂和1mol0₂放入一個(gè)體積可變的密閉容器中，測得容器的起始容積為200L．經(jīng)一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)到平衡，混合氣體的體積變?yōu)?40L，請回答下列問題：
（1）SO₂的轉(zhuǎn)化率為

90%

．如果向平衡混合氣中充入N ₂，SO₂的轉(zhuǎn)化率如何變化？

降低（或減�。�

．
（2）若起始時(shí)加入amolSO₂、b mol O₂，且a：b=2：l，在同樣溫度和壓強(qiáng)下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測得混合氣體的容積為210L．則 a=

3

，容器的起始容積為

300L

SO₃的體積分?jǐn)?shù)為

85.7%（或

6

7

）

（3）若將密閉容器體積固定為200L，起始時(shí)加入xmolSO₂、y mol O₂和z mol SO₃，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，溫度、壓強(qiáng)與（2）完全相同，容器內(nèi)各氣體的體積分?jǐn)?shù)也與（2）達(dá)平衡時(shí)的情況完全相同，則x、y應(yīng)該滿足的關(guān)系式為

x=2y

，x、z應(yīng)該滿足的關(guān)系式為

x+z=

20

7

．

Answer 1

分析：（1）反應(yīng)方程式為2SO₂+O₂2SO₃，利用三段式計(jì)算；
（2）根據(jù)（1）、（2）平衡狀態(tài)相同計(jì)算；
（3）根據(jù)等效平衡計(jì)算．

解答：解：（1）反應(yīng)方程式為2SO₂+O₂2SO₃，利用三段式計(jì)算，
          2SO₂+O₂2SO₃
起始：2mol  1mol       0
轉(zhuǎn)化：2x     x        2x
平衡：2-2x    1-x      2x
根據(jù)體積之比等于物質(zhì)的量之比可知：（2-2x+1-x+2x）：3=140：200，解之得x=0.9，所以SO₂的轉(zhuǎn)化率為

0.9×2

2

×100%=90%，如果向平衡混合氣中充入N ₂，壓強(qiáng)不變，體積增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則SO₂的轉(zhuǎn)化率降低，故答案為：90%；降低（或減�。�；
（2）起始時(shí)加入amolS0₂、b mol O₂，且a：b=2：l，在同樣溫度和壓強(qiáng)下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，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，設(shè)起始體積為V，則

V

200L

=

210

140

，解之得V=300L，SO₃的體積分?jǐn)?shù)為與（1）相同，為

2x

(2-2x+1-x+2x)

×100%=

1.8

3-0.9

×100&=

6

7

×100%=85.7%，
故答案為：3； 300 L；85.7%（或

6

7

）；
（3）若將密閉容器體積固定為200L，起始時(shí)加入xmolS0₂、y mol 0₂和z mol SO₃，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，溫度、壓強(qiáng)與（2）完全相同，容器內(nèi)各氣體的體積分?jǐn)?shù)也與（2）達(dá)平衡時(shí)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(shí)，起始時(shí)二氧化硫的物質(zhì)的量（設(shè)為n）應(yīng)為

n

2

=

200

140

，n=

20

7

，即x+z=

20

7

，
故答案為：x=2y； x+z=

20

7

．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡和等效平衡問題，題目難度較大，注意等效平衡狀態(tài)的理解和運(yùn)用．