Question

（6分）2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）；ΔH＝－196.6kJ/mol。在一定溫度下，向一個容積不變的容器中，通入3mol SO₂和2mol O₂及固體催化劑，使之反應。平衡時容器內氣體壓強為起始時的90％。此時
（1）加入3mol SO₂和2mol O₂發(fā)生反應，達到平衡時，放出的熱量為     。
（2）保持同一反應溫度，在相同的容器中，將起始物質的量改為amol SO₂、bmol O₂、cmol SO₃（g）及固體催化劑，欲使起始時反應表現為向正反應方向進行，且平衡時SO₃的體積分數為2/9，a的取值范圍是           。
（3）保持同一反應溫度，在相同的容器中，將起始物質的量改為3mol SO₂、6mol O₂、3mol SO₃（g）及固體催化劑，則平衡    移動。（填“正向、不、逆向或無法確定是否）

Answer 1

（1）98.3kJ（2）2＜a≤3 （3）不（各2分）

考查可逆反應的有關計算。
（1）設消耗氧氣的物質的量是x，則同時消耗SO₂是2x，生成三氧化硫是2x，則3－2x＋2－x＋2x＝（3mol+2mol）×0.9，解得x＝0.5mol，所以達到平衡時，放出的熱量為0.5mol×196.6kJ/mol＝98.3kJ。
（2）根據（1）可知，平衡時三氧化硫的體積分數是2/9mol，所以要滿足平衡時SO₃的體積分數為2/9，則三氧化硫根據方程式轉化為反應物后，SO₂和氧氣的物質的量分別應該都等于3mol和2mol，所以a的最大值是3mol。根據（1）可知，平衡時SO₂的物質的量是2mol，所以要使起始時反應表現為向正反應方向進行，則a必須大于2mol，即a的取值范圍是2＜a≤3。
（3）設容器容積是1L，則根據（1）可知，平衡時平衡常數是。由于此時，所以反應恰好是平衡狀態(tài)，即平衡不移動。