Question

在一定温度和压强下，有如下反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），将1.6molSO₂和0.8mol的O₂放入一体积可变的密闭容器中，测得容器的起始容积为100L．经一段时间后，反应达到平衡，测得混合气体的密度为1.6g?L^-1．请回答下列问题：
（1）达平衡时混合气体的体积为

 

，SO₂的转化率为

 

；
（2）若起始时加入amolSO₂、bmolO₂，且a：b=2：1，在同样温度和压强下，反应达到平衡时，测得混合气体的容积为120L．则a、b的值分别为：a

 

，b

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据V=

m

ρ

计算体积，根据反应方程式为2SO₂+O₂?2SO₃，利用三段式计算转化率；
（2）在同样温度和压强下，反应达到平衡时，与（1）平衡状态相同，为等效平衡，物质的转化率和百分含量都相同，SO₃的体积分数为与①相同，根据三行式计算．

解答： 解：（1）在反应2SO₂+O₂?2SO₃中，质量守恒，所以V=

m

ρ

=

1.6×64+0.8×32

1.6

L=80L；
     2SO₂+O₂?2SO₃
起始：2mol 1mol 0
转化：2x   x  2x
平衡：1.6-2x 0.8-x 2x
根据体积之比等于物质的量之比可知：（1.6-2x+0.8-x+2x）：2.4=80：100，
解之得x=0.48，反应的气体的物质的量为：1.6-0.48×2+0.8-0.48+0.48×2=1.92mol，
所以SO₂的转化率为

0.48×2

1.6

×100%=60%，
故答案为：80L；60%；
（2）起始时加入amolS0₂、b mol O₂，且a：b=2：l，在同样温度和压强下，反应达到平衡时，与（1）平衡状态相同，为等效平衡，物质的转化率和百分含量都相同，SO₃的体积分数为与（1）相同，
      2SO₂ +O₂ ?2SO₃
起始：amol   bmol    0
转化：0.6a   0.3a   0.6a
平衡：a-0.6a b-0.3a 0.6a
压强之比就等于物质的量之比，列式为：

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

1.92

=

120

80

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

点评：本题考查化学平衡和等效平衡问题，题目难度较大，注意等效平衡状态的理解和运用．