Question

（6分）2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）；ΔH＝－196.6kJ/mol。在一定溫度下，向一個(gè)容積不變的容器中，通入3mol SO₂和2mol O₂及固體催化劑，使之反應(yīng)。平衡時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為起始時(shí)的90％。此時(shí)
（1）加入3mol SO₂和2mol O₂發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，放出的熱量為     。
（2）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amol SO₂、bmol O₂、cmol SO₃（g）及固體催化劑，欲使起始時(shí)反應(yīng)表現(xiàn)為向正反應(yīng)方向進(jìn)行，且平衡時(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)為2/9，a的取值范圍是           。
（3）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3mol SO₂、6mol O₂、3mol SO₃（g）及固體催化劑，則平衡    移動(dòng)。（填“正向、不、逆向或無(wú)法確定是否）

Answer 1

（1）98.3kJ（2）2＜a≤3 （3）不（各2分）

考查可逆反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算。
（1）設(shè)消耗氧氣的物質(zhì)的量是x，則同時(shí)消耗SO₂是2x，生成三氧化硫是2x，則3－2x＋2－x＋2x＝（3mol+2mol）×0.9，解得x＝0.5mol，所以達(dá)到平衡時(shí)，放出的熱量為0.5mol×196.6kJ/mol＝98.3kJ。
（2）根據(jù)（1）可知，平衡時(shí)三氧化硫的體積分?jǐn)?shù)是2/9mol，所以要滿足平衡時(shí)SO₃的體積分?jǐn)?shù)為2/9，則三氧化硫根據(jù)方程式轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物后，SO₂和氧氣的物質(zhì)的量分別應(yīng)該都等于3mol和2mol，所以a的最大值是3mol。根據(jù)（1）可知，平衡時(shí)SO₂的物質(zhì)的量是2mol，所以要使起始時(shí)反應(yīng)表現(xiàn)為向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則a必須大于2mol，即a的取值范圍是2＜a≤3。
（3）設(shè)容器容積是1L，則根據(jù)（1）可知，平衡時(shí)平衡常數(shù)是。由于此時(shí)，所以反應(yīng)恰好是平衡狀態(tài)，即平衡不移動(dòng)。