Question

在一定溫度下，向一個(gè)容器不變的容器中，通入3 mol SO₂和2 mol O₂及固體催化劑，使之反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂(g)2SO₃(g);ΔH=-196.6 kJ·mol^-1。平衡時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為起始時(shí)的90%。

Ⅰ.加入3 mol SO₂和2 mol O₂發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為_(kāi)__________。

Ⅱ.保持同一反應(yīng)溫度，在相同的容器中，將起始物質(zhì)的量改為a mol SO₂、b mol O₂、c mol SO₃(g)，欲使平衡時(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)為。

（1）達(dá)到平衡時(shí)，Ⅰ與Ⅱ放出熱量___________（填序號(hào)）。

A.一定相等              B.前者一定小           C.前者大于或等于后者

（2）a、b、c必須滿(mǎn)足的關(guān)系是（一個(gè)用a、c表示，另一個(gè)用b、c表示）______________。

（3）欲使起始時(shí)反應(yīng)表現(xiàn)為向正反應(yīng)方向進(jìn)行，a的取值范圍是_______________________。

Answer 1

Ⅰ.98.3 kJ

Ⅱ.(1)C

（2）a+c=3  2b+c=4

（3）2＜a≤3

解析：Ⅰ.2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)    總

起：        3 mol       2 mol             0     5 mol

變：          2x          x                   2x

平：    3 mol-2x    2 mol-x           2x     5 mol-x

據(jù)題意有：=90%,得x=0.5 mol。關(guān)系式O₂—196.6 kJ,0.5 mol O₂反應(yīng)掉時(shí)放熱196.6 kJ×0.5=98.3 kJ。據(jù)x=0.5 mol，可知平衡組成為SO₂ 2 mol、O₂ 1.5 mol、SO₃ 1 mol，此時(shí)SO₃所占體積分?jǐn)?shù)為。

Ⅱ.(1)a mol SO₂、b mol O₂、c mol SO₃與3 mol SO₂、2 mol O₂、0 mol SO₃建立的平衡狀態(tài)中SO₃的體積分?jǐn)?shù)都是，則它們的平衡狀態(tài)完全相同。c=0時(shí)，a=3,b=2,Ⅰ與Ⅱ的起始物料完全相同，達(dá)同一平衡狀態(tài)時(shí)放出的熱量相等。c＞0時(shí)，Ⅰ達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)掉的SO₂和O₂較Ⅱ多，則Ⅰ放出的熱量比Ⅱ多。綜合而言，Ⅰ放出的熱量多于或等于Ⅱ放出的熱量。

（2）Ⅰ、Ⅱ兩組物料能恰好相互轉(zhuǎn)化。

                    2SO₂  +  O₂    2SO₃

起（mol):        a           b                   c

變（mol）:     ?=c       ?=            ?=c

終（mol）:      3           2                   0

有a+c=3,b+=2。

（3）平衡態(tài)中SO₂為2 mol，欲使正向反應(yīng)達(dá)到平衡，起始時(shí)SO₂必須多于2 mol，即a＞2。當(dāng)c=0時(shí)，起始時(shí)SO₂最多，即a≤3。綜合，2＜a≤3。