Question

10．在溫度相同、體積均為1L的三個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下．已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-98.3kJ•mol^-1．

容  器	甲	乙	丙
反應(yīng)物投入量	2mol SO2、1mol O2	2mol SO3	m mol SO2、n mol O2、p mol SO3
c（SO3）/mol•L-1	1.4	1.4	1.4
能量變化	放出a kJ	吸收b kJ	吸收c kJ
SO2或SO3的轉(zhuǎn)化率	α1	α2	12.5%

則：α₁+α₂=1，p=1.6mol，b+c=39.32kJ．

Answer 1

分析 恒溫恒容下，甲、乙、丙中起始投料量不同，平衡時(shí)三氧化硫濃度均為1.4mol/L，為完等效平衡，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（SO₂）-2mol、n（O₂）=1mol，平衡時(shí)同種組分的物質(zhì)的量相等，體積均為1L，最終n（SO₃）=1.4 mol，丙中吸收熱量，反應(yīng)逆向進(jìn)行建立平衡，再結(jié)合SO₃的轉(zhuǎn)化率為12.5%計(jì)算p的值，進(jìn)而計(jì)算丙中轉(zhuǎn)化的三氧化硫物質(zhì)的量，再結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算c；
根據(jù)甲容器計(jì)算各組分物質(zhì)的量變化量、平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量，可以計(jì)算甲、乙中轉(zhuǎn)化率，結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算b，進(jìn)而得到甲、乙中轉(zhuǎn)化率之和及熱量b、c之和．

解答 解：恒溫恒容下，甲、乙、丙中起始投料量不同，平衡時(shí)三氧化硫濃度均為1.4mol/L，為完等效平衡，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（SO₂）-2mol、n（O₂）=1mol，平衡時(shí)同種組分的物質(zhì)的量相等，體積均為1L，最終n（SO₃）=1.4 mol，丙中吸收熱量，反應(yīng)逆向進(jìn)行建立平衡，
甲容器：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：2        1       0
變化量（mol）：1.4      0.7     1.4
變化量（mol）：0.6      0.3     1.4
則α₁=$\frac{1.4mol}{2mol}$=0.7，
乙容器：α₂=$\frac{2mol-1.4mol}{2mol}$=0.3，b=98.3kJ×=$\frac{2mol-1.4mol}{2mol}$=29.49kJ，
丙容器：p=1.4÷（1-12.5%）=1.6，則轉(zhuǎn)化的三氧化硫?yàn)?.6mol-1.4mol=0.2mol，故c=98.3kJ×$\frac{0.2mol}{2mol}$=9.83kJ，
故α₁+α₂=0.7+0.3=1，b+c=29.49+9.83=39.32，
故答案為：1；1.6；39.32．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算，關(guān)鍵是理解等效平衡規(guī)律：1、恒溫恒容，反應(yīng)前后氣體體積不等，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊，對(duì)應(yīng)物質(zhì)滿足等量；反應(yīng)前后氣體體積相等，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊，對(duì)應(yīng)物質(zhì)滿足等比，2：恒溫恒壓，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊，對(duì)應(yīng)物質(zhì)滿足等比．