537℃、1.01×105Pa時，往容積可變的密閉容器中充入2molSO2、1molO2，此時容器的體積為200L，向容器中加入催化劑（固體，并忽略它的體積，下同）并保持恒溫恒壓，發(fā)生反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），達到平衡時，平衡氣體中SO3的體積分數(shù)為0.91．
試求：（1）保持上述溫度和壓強不變，若向容器中充入2mol SO3，并加入固體催化劑，則平衡時，SO2的體積分數(shù)是
6%
6%
，容器的體積為
137.3
137.3
L．
（2）溫度仍保持537℃，容器體積保持200L不變（恒容）．充入a mol SO2、b mol O2，并加入固體催化劑，反應(yīng)達平衡時，
SO3的體積分數(shù)仍為0.91，體系壓強為1.01×105Pa．若a：b=2：1，則a=
2.9mol
2.9mol
．
分析：（1）達到平衡時，平衡氣體中SO3的體積分數(shù)為0.91，
    2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），
開始  2        1         0
轉(zhuǎn)化  2x       x         2x
平衡2-2x      1-x        2x 
則
2x
3-x
=0.91，解得x=0.94，
保持上述溫度和壓強不變，若向容器中充入2mol SO3，與充入2molSO2、1molO2，達到平衡時狀態(tài)相同，物質(zhì)的量與壓強成正比；
（2）達到平衡時，平衡氣體中SO3的體積分數(shù)為0.91，a：b=2：1，與起始充入2molSO2、1molO2，達到平衡時狀態(tài)相同，則物質(zhì)的量與體積成正比．
解答：解：（1）達到平衡時，平衡氣體中SO3的體積分數(shù)為0.91，
     2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），
開始  2        1       0
轉(zhuǎn)化 2x        x      2x 
平衡2-2x      1-x     2x
則 
2x
3-x
=0.91，解得x=0.94，
則平衡時，SO2的體積分數(shù)是（1-0.91）×
2
3
×100%=6%，
保持上述溫度和壓強不變，平衡時氣體的總的物質(zhì)的量為3mol-0.94mol=2.06mol，所以平衡時氣體的總體積為V=
2.06
3
×200=137.3L，
故答案為：6%；137.3；
（3）體積始終保持200L，達到平衡時的體積也是200L，則加入二氧化硫的物質(zhì)的量為
200×2
137.3
=2.9mol，故答案為：2.9mol．
點評：本題考查化學(xué)平衡的計算及等效平衡，注意把握溫度、體積、壓強的條件，判斷兩種狀態(tài)為等同的平衡狀態(tài)是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

在537℃、1.01×105Pa時，往容積可變的密閉容器中充入1mol X和3mol Y，此時容積為V L．保持恒溫恒壓，發(fā)生反應(yīng)X（g）+3Y（g）
 
2Z（g），達到平衡時，平衡混合氣體中Z的體積分數(shù)為0.5．
（1）達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率約為
66.7%
66.7%
．
（2）保持上述溫度和壓強恒定不變，若向容器中只充入4mol Z，則反應(yīng)達到平衡時，平衡氣體中Y 的體積分數(shù)為
37.5%
37.5%
，容器的容積為
4V
3
4V
3
L．
（3）若另選一容積固定不變的密閉容器，仍控制溫度不變，使2mol X和6mol Y反應(yīng)，達到平衡時平衡氣體中Z的體積分數(shù)仍為0.5，則該密閉容器的容積為
4V
3
4V
3
L．
（4）若溫度仍為537℃，容器體積保持VL不變（恒容），往其中充入a mol X的b mol Y，使反應(yīng)達到平衡，這時平衡氣體中Z的體積分數(shù)仍為0.5，體系壓強為1.01×105Pa，若a：b=1：3，則a=
1.5mol
1.5mol
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

537℃、1.01×105Pa 時，往容積可變的密閉容器中充入2mol SO2、1mol O2，此時容器的體積為200L．向容器中加入催化劑（固體）并保持恒溫恒壓，發(fā)生反應(yīng)：2SO2（氣）+O2（氣）?2SO3（氣）達到平衡時，平衡氣體中SO3的體積分數(shù)為0.91．
試回答下列問題：
（1）工業(yè)上二氧化硫的催化氧化采用常壓而不采用高壓的原因是：
常壓下，三氧化硫的含量已達到91%，從降低成本考慮，沒有必要再加壓
常壓下，三氧化硫的含量已達到91%，從降低成本考慮，沒有必要再加壓
．
（2）保持上述溫度和壓強不變，若向容器中只充入2mol SO3并加入固體催化劑．則平衡時，SO2的體積分數(shù)是
6%
6%
，容器的體積為
137.3
137.3
L．
（3）溫度仍保持537℃，容器體積保持200L不變（恒容）．充入a molSO2、b molO2，并加入固體催化劑，反應(yīng)達平衡時，SO3的體積分數(shù)仍為0.91，體系壓強為1.01×105Pa．若a：b=2：1，則a=
2.9
2.9
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

在537℃、1.01×105 Pa時，往容積可變的密閉容器中充入1 mol X和3 mol Y，此時容積為V L。保持恒溫恒壓，發(fā)生反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g)，達到平衡時，平衡混合氣體中Z的體積分數(shù)為0.5。

（1）達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率約為                 。

（2）保持上述溫度和壓強恒定不變，若向容器中只充入4 mol Z，則反應(yīng)達到平衡時，平衡氣體中Y 的體積分數(shù)為              ，容器的容積為             L。

（3）若另選一容積固定不變的密閉容器，仍控制溫度不變，使2 mol X和6 mol Y反應(yīng)，達到平衡時平衡氣體中Z的體積分數(shù)仍為0.5，則該密閉容器的容積為           。

（4）若溫度仍為537℃，容器體積保持VL不變(恒容)，往其中充入a mol X的b mol Y，使反應(yīng)達到平衡，這時平衡氣體中Z的體積分數(shù)仍為0.5，體系壓強為1.01×105 Pa，若a: b = 1: 3，則a =         。

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科目：高中化學(xué) 來源：浙江省五校2009-2010學(xué)年度高三第一次聯(lián)考（化學(xué)）試題 題型：填空題

在537℃、1.01×105 Pa時，往容積可變的密閉容器中充入1 mol X和3 mol Y，此時容積為V L。保持恒溫恒壓，發(fā)生反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g)，達到平衡時，平衡混合氣體中Z的體積分數(shù)為0.5。

（1）達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率約為                 。

（2）保持上述溫度和壓強恒定不變，若向容器中只充入4 mol Z，則反應(yīng)達到平衡時，平衡氣體中Y 的體積分數(shù)為              ，容器的容積為             L。

（3）若另選一容積固定不變的密閉容器，仍控制溫度不變，使2 mol X和6 mol Y反應(yīng)，達到平衡時平衡氣體中Z的體積分數(shù)仍為0.5，則該密閉容器的容積為           。

（4）若溫度仍為537℃，容器體積保持VL不變(恒容)，往其中充入a mol X的b mol Y，使反應(yīng)達到平衡，這時平衡氣體中Z的體積分數(shù)仍為0.5，體系壓強為1.01×105 Pa，若a: b = 1: 3，則a =         。

 

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