Question

可逆反應(yīng)O₂（氣）+2SO₂（氣）?2SO₃（氣）在兩個(gè)密閉容器中進(jìn)行，A容器中有一個(gè)可上下移動(dòng)的活塞，B 容器可保持恒容 （如圖所示），請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（1）在 A、B 中分別充入 lmolO₂、2molSO₂，使V （A ）=V （ B ），在相同溫度下反應(yīng)，則：
①達(dá)平衡所需時(shí)間：t（A ）

 

 t （ B ）（填＞、＜、二，或：無(wú)法確定，下同）．平衡時(shí) S0₂ 的轉(zhuǎn)化率：a（ A ）

 

a（ B ）． 
②若 A 容器中反應(yīng)達(dá)到平衡后c（SO₂ ）是 a mol．L^-1，在恒溫下緩慢加壓使容器的容積減小到平衡時(shí)的一半，則再次達(dá)到平衡時(shí) c （ SO₂ ）的取值范圍是

 

，試解釋之：

 

（ 2 ）若容器起始容積為 1 00L，向 A 中充入0.8molO₂和1.6molSO₂，平衡時(shí)測(cè)得混合氣體的密度為1.6g．L^-1則：①平衡時(shí) A 的體積為

 

L，SO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

②若起始時(shí)充入 a molO₂、bmolSO₂，且 a：b=1：2，在相同的溫度和壓強(qiáng)下達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)知V （A ）=120L，則 a、b 的值分別為

 

．
（ 3）在 B 中加入 6.5molO₂、x moISO₂、2.0molSO₃ 后，若要求通過(guò)調(diào)節(jié)體系溫度使之達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為 12mol．
①若 x=5.5時(shí)，需降低溫度才能使反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為 12mol．則該反應(yīng)的正反應(yīng)是

 

反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱“）．
②若維持起始反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則 x 的取值范圍是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,有關(guān)范圍討論題的計(jì)算

專題：

分析：（1）①在 A、B 中分別充入 lmolO₂、2molSO₂，使V （A ）=V （ B ），A為恒溫恒壓容器，B為恒溫恒容容器，反應(yīng)前后氣體體積減小的反應(yīng)，A容器中壓強(qiáng)大于B中的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率大；
②若 A 容器中反應(yīng)達(dá)到平衡后c（SO₂ ）是 a mol．L^-1，在恒溫下緩慢加壓使容器的容積減小到平衡時(shí)的一半，濃度增大一倍，增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行方向；
（2）依據(jù)反應(yīng)前后氣體質(zhì)量守恒計(jì)算反應(yīng)后氣體體積計(jì)算分析判斷，轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%；
（3）①依據(jù)氣體總物質(zhì)的量不變，比較加入量判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向；
②欲使起始反應(yīng)維持向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即先氣體物質(zhì)的量增大的方向進(jìn)行．

解答： 解：（1）①在 A、B 中分別充入 lmolO₂、2molSO₂，使V （A ）=V （ B ），A為恒溫恒壓容器，B為恒溫恒容容器，反應(yīng)前后氣體體積減小的反應(yīng)，A容器中壓強(qiáng)大于B中的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率大，達(dá)到平衡狀態(tài)需要時(shí)間短，t（A ）＜t （ B ），平衡時(shí) S0₂ 的轉(zhuǎn)化率A中大，故答案為：＜；＞；
②若 A 容器中反應(yīng)達(dá)到平衡后c（SO₂ ）是 a mol．L^-1，在恒溫下緩慢加壓使容器的容積減小到平衡時(shí)的一半，濃度增大一倍，增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行方向；
（2）①依據(jù)反應(yīng)前后氣體質(zhì)量守恒計(jì)算反應(yīng)后氣體體積V=

0.8mol×32g/mol+1.6mol×64g/mol

V

=1.6g．L^-1，
V=80L
            O₂（氣）+2SO₂（氣）?2SO₃（氣）
起始量（mol） 0.8       1.6          0
變化量（mol） x         2x           2x
平衡量（mol）0.8-x    1.6-2x         2x
物質(zhì)的量之比等于氣體體積之比，100：2.4=80：（2.4-x）
x=0.48mol
二氧化硫轉(zhuǎn)化率=

0.48mol

0.8mol

×100%=60%
故答案為：80，60%；
②物質(zhì)的量之比等于氣體體積之比，80：0.8=120：n（O₂）
a=1.2mol，b=2.4mol；
故答案為：1.2，2.4；
（3）①若 x=5.5時(shí)，在 B 中加入 6.5molO₂、x moISO₂、2.0molSO₃，6.5+5.5+2=14mol＞12mol，說(shuō)明平衡正向進(jìn)行，需降低溫度才能使反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為 12mol，證明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
故答案為：放熱；
②若維持起始反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，6.5+x+2＜12mol，x＜3.5mol，把，則 x 的取值范圍是
②保持容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為12mol時(shí)，x+6.5+2.0=12，x=3.5，欲使起始反應(yīng)維持向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，向氣體物質(zhì)的量增大的方向進(jìn)行，逆向進(jìn)行徹底時(shí)，x取最小值，2+x+6.5+1=12，x=2.5，則x的取值范圍為2.5＜x＜3.5，
故答案為：2.5＜x＜3.5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算應(yīng)用，主要是恒溫恒壓恒溫恒容容器的平衡影響分析判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度較大．