Question

在一定溫度和壓強(qiáng)下，有如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），將1.6molSO₂和0.8mol的O₂放入一體積可變的密閉容器中，測(cè)得容器的起始容積為100L．經(jīng)一段時(shí)間后，反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得混合氣體的密度為1.6g?L^-1．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）達(dá)平衡時(shí)混合氣體的體積為

 

，SO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

；
（2）若起始時(shí)加入amolSO₂、bmolO₂，且a：b=2：1，在同樣溫度和壓強(qiáng)下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得混合氣體的容積為120L．則a、b的值分別為：a

 

，b

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）根據(jù)V=

m

ρ

計(jì)算體積，根據(jù)反應(yīng)方程式為2SO₂+O₂?2SO₃，利用三段式計(jì)算轉(zhuǎn)化率；
（2）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，SO₃的體積分?jǐn)?shù)為與①相同，根據(jù)三行式計(jì)算．

解答： 解：（1）在反應(yīng)2SO₂+O₂?2SO₃中，質(zhì)量守恒，所以V=

m

ρ

=

1.6×64+0.8×32

1.6

L=80L；
     2SO₂+O₂?2SO₃
起始：2mol 1mol 0
轉(zhuǎn)化：2x   x  2x
平衡：1.6-2x 0.8-x 2x
根據(jù)體積之比等于物質(zhì)的量之比可知：（1.6-2x+0.8-x+2x）：2.4=80：100，
解之得x=0.48，反應(yīng)的氣體的物質(zhì)的量為：1.6-0.48×2+0.8-0.48+0.48×2=1.92mol，
所以SO₂的轉(zhuǎn)化率為

0.48×2

1.6

×100%=60%，
故答案為：80L；60%；
（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，SO₃的體積分?jǐn)?shù)為與（1）相同，
      2SO₂ +O₂ ?2SO₃
起始：amol   bmol    0
轉(zhuǎn)化：0.6a   0.3a   0.6a
平衡：a-0.6a b-0.3a 0.6a
壓強(qiáng)之比就等于物質(zhì)的量之比，列式為：

a-0.6a+b-0.3a+0.6a

1.92

=

120

80

，a=2b，
解得：a=2.4mol，b=1.2mol，
故答案為：2.4；1.2．

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