Question

在一定條件下，向一個容積不變的容器中，加入3molSO₂和2molO₂及固體催化劑，發(fā)生反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol．平衡時容器內(nèi)氣體壓強為起始時的90%．
（1）加入3molSO₂和2molO₂發(fā)生反應(yīng)，達到平衡時，放出的熱量為

 

．
（2）保持溫度不變，在相同的容器中，將起始物質(zhì)的物質(zhì)的量改為a molSO₂、b molO₂、c molSO₃（g）（C＞0），欲使平衡時SO₃的體積分數(shù)為2/9，O₂的體積分數(shù)為1/3，則：
①達到平衡時，（1）與（2）放出的熱量

 

 （填序號）．
A、相等      B、前者小于后者      C、前者大于后者       D、無法確定
②a、b、c必需滿足的關(guān)系是（一個用a、c表示，另一個用b、c表示）

 

、

 

．

Answer 1

考點：反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡的影響因素,等效平衡

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)壓強之比等于物質(zhì)的量之比計算平衡時混合氣體總的物質(zhì)的量，再利用差量法計算參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量，結(jié)合熱化學(xué)方程式計算放出的熱量；
（2）根據(jù)（1）計算可知，原平衡時SO₃的體積分數(shù)為

1mol

4.5mol

=

2

9

，將起始物質(zhì)的量改為amol SO₂、bmol O₂、cmol SO₃（g）及固體催化劑，平衡時SO₃的體積分數(shù)為

2

9

，則與原平衡為等效平衡，但c＞0，（2）參加反應(yīng)的物質(zhì)不如（1）多，據(jù)此判斷；
（3）假定體積為VL，利用三段式計算原平衡時各組分的物質(zhì)的量，進而計算平衡常數(shù)，將起始物質(zhì)的量改為3mol SO₂、6mol O₂、3mol SO₃（g）及固體催化劑，計算此時的濃度商，與平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進行方向．

解答： 解：（1）由題意氣體壓強為起使時的90%，則反應(yīng)后總的物質(zhì)的量為起使時的90%，平衡時總物質(zhì)的量為（3mol+2mol）×90%=4.5mol，則平衡時各組成物質(zhì)的量變化為：
           2SO₂+O₂?2SO₃ 物質(zhì)的量減少△n
           2    1    2              1
        1mol 0.5mol 1mol （3mol+2mol）-4.5mol=0.5mol
此時放出的熱量為196.6KJ×

0.5mol

1mol

=98.3KJ，
故答案為：98.3；
（2）原平衡時SO₃的體積分數(shù)為

1mol

4.5mol

=

2

9

，將起始物質(zhì)的量改為amol SO₂、bmol O₂、cmol SO₃（g）及固體催化劑，平衡時SO₃的體積分數(shù)為

2

9

，則與原平衡為等效平衡，c＞0，說明（2）比（1）反應(yīng)的少，放熱就少，故答案為：C；
（3）原平衡時SO₃的體積分數(shù)為

1mol

4.5mol

=

2

9

，將起始物質(zhì)的量改為amol SO₂、bmol O₂、cmol SO₃（g）及固體催化劑，平衡時SO₃的體積分數(shù)為

2

9

，則與原平衡為等效平衡，則a+c=3 b+0.5c=2，故答案為：a+c=3； b+0.5c=2．

點評：本題為化學(xué)平衡和反應(yīng)熱綜合試題，試題難度較大，注意等效平衡的原理的運用．