Question

將2molSO₂和1molO₂在一密閉容器中，于一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），達(dá)到平衡后，生成了amolSO₃．
（1）達(dá)到平衡時SO₃的體積分?jǐn)?shù)是

 

 （用字母a的表達(dá)式表示）．
（2）若該反應(yīng)是在恒溫恒壓的密閉容器中進(jìn)行的．現(xiàn)加入4molSO₂和2molO₂，達(dá)到平衡后SO₃的物質(zhì)的量為

 

mol （用字母a表示）．此時SO₃在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）若該反應(yīng)是在恒溫恒容的密閉容器中進(jìn)行的．
①若要使反應(yīng)達(dá)到相同的平衡狀態(tài)，可改為加入

 

molSO₃，或b molSO₃和

 

molSO₂和

 

molO₂的混合物．
②現(xiàn)加入4molSO₂和2molO₂，達(dá)到平衡后SO₃的物質(zhì)的量[n（SO₃）]的取值范圍是

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：利用三段式進(jìn)行計算，
             2SO₂+O₂?2SO₃
開始 （mol）  2   1   　　　　　 0
轉(zhuǎn)化（mol）  a  

1

2

a    　　　　 a
平衡 （mol） 2-a 1-

1

2

a  　　  　  a
（1）利用體積之比等于物質(zhì)的量之比可算出體積分?jǐn)?shù)；
（2）在恒溫恒壓的密閉容器中加入4molSO₂和2molO₂與加入2molSO₂和1molO₂互為等效平衡，所以平衡時前者SO₃的物質(zhì)的量為后者的2倍，而SO₃的體積分?jǐn)?shù)與后者相同，據(jù)此答題；
（3）①在恒溫恒容的密閉容器中進(jìn)行的等效平衡必須是完全等效，即將反應(yīng)中的所有物質(zhì)全部折算成反應(yīng)物，起始總量應(yīng)當(dāng)相同，據(jù)此答題；
②在恒溫恒容的密閉容器中加入4molSO₂和2molO₂，達(dá)到平衡后，由于壓強增大平衡正向移動，所以與加入2molSO₂和1molO₂相比，平衡時前者SO₃的物質(zhì)的量為后者的2倍還要多一點，但由于該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，生成的三氧化硫最多不能達(dá)到4mol，據(jù)此答題；

解答： 解：利用三段式進(jìn)行計算，
             2SO₂+O₂?2SO₃
開始 （mol）  2   1   　　　　　 0
轉(zhuǎn)化（mol）  a  

1

2

a    　　　　 a
平衡 （mol） 2-a 1-

1

2

a  　　  　  a
（1）利用體積之比等于物質(zhì)的量之比可知達(dá)到平衡時SO₃的體積分?jǐn)?shù)為

a

2-a +1- 1 2 a+a

=

2a

6-a

，故答案為：

2a

6-a

；
（2）在恒溫恒壓的密閉容器中加入4molSO₂和2molO₂與加入2molSO₂和1molO₂互為等效平衡，所以平衡時前者SO₃的物質(zhì)的量為后者的2倍，而SO₃的體積分?jǐn)?shù)與后者相同，故答案為：2a，不變；
（3）①在恒溫恒容的密閉容器中進(jìn)行的等效平衡必須是完全等效，即將反應(yīng)中的所有物質(zhì)全部折算成反應(yīng)物，起始總量應(yīng)當(dāng)相同，
根據(jù)化學(xué)方程式計算，
             2SO₂+O₂?2SO₃
開始 （mol）  2   1   　　　　　 0
折算后（mol） 0   0              2
另外bmol三氧化硫可折算成bmol二氧化硫和0.5mol氧氣，根據(jù)完全等效的思想，可知要達(dá)到與起始2molSO₂和1molO₂相同體積分?jǐn)?shù)，除了b mol三氧化硫外還需要二氧化硫為（2-b）mol，需要氧氣（1-0.5b）mol，故答案為：2，2-b，1-0.5b；
②在恒溫恒容的密閉容器中加入4molSO₂和2molO₂，達(dá)到平衡后，由于壓強增大平衡正向移動，所以與加入2molSO₂和1molO₂相比，平衡時前者SO₃的物質(zhì)的量為后者的2倍還要多一點，但由于該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，生成的三氧化硫最多不能達(dá)到4mol，所以達(dá)到平衡后SO₃的物質(zhì)的量[n（SO₃）]的取值范圍是2a＜n（SO₃）＜4，故答案為2a＜n（SO₃）＜4；

點評：本題要主要考查了根據(jù)化學(xué)平衡計算體積分?jǐn)?shù)、等效平衡的思想解決問題，難度中等，解題時關(guān)鍵是要用好等效平衡的思想．