问题 计算题

在一定温度和压强下,有如下反应:2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g),将1.6 mol SO2和0.8 mol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100 L。经一段时间后,反应达到平衡,测得混合气体的密度为1.6 g·L-1。完成下列问题:

(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a mol SO2、b mol O2,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120 L。则a、b的值分别为:a=_________,b=_________;

(3)若容器为体积不变的密闭容器,其容积为100 L。起始时加入x mol SO2、y mol O2和z mol SO3,反应达平衡时,温度和压强与(2)完全相同,容器内各气体的体积分数也与(2)达平衡时的情况完全相同。则x、y应该满足的关系式为________,x、z应该满足的关系式为_____________。

答案

(1)80 L 60%(2)  2.4  1.2

(3)x∶y=2∶1x+z=2

(1)反应前后,气体总质量不变,则平衡时V(总)=

="80" L。

2SO2(g)  +  O2 (g)2SO3(g)

起始:1.6 mol       0.8 mol      0

转化:2x              x          2x

平衡:1.6-2x        0.8-x        2x

因为:,故x="0.48" mol,n(平)="1.92" mol。

α(SO2)=×100%=60%

(2)当保持温度、压强不变时,按n(SO2)∶n(O2)=2∶1通入a mol SO2和b mol O2,建立起等效平衡,则α(SO2)不变。因为a=2b,所以n(SO2)=2b。在(1)中n(平)="1.92" mol,在(2)时达到平衡时:

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)    Δn

2                                1

2b·60%                         0.6b

n2(平)=3b-0.6b=2.4b

又知,所以b=1.2,a=2.4

(3)中x∶y=2∶1,x+z=2。

单项选择题
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