Question

【題目】在一個(gè)容積固定的反應(yīng)器中，有一可左右滑動(dòng)的密封隔板，左、右兩側(cè)分別進(jìn)行如下可逆反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(g)＋4H2(g)。左側(cè)中加入SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量分別為x mol、3.25mol、1mol；右側(cè)中加入9 mol的水蒸氣和適量的鐵粉（忽略鐵粉對(duì)容器體積的影響）。當(dāng)x在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，均可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度，使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡，并且隔板恰好處于反應(yīng)器位置2處。請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻祝?/span>

（1）若x＝1.5，則左側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向__________（填“正”或“逆”）反應(yīng)方向進(jìn)行。欲使反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行，則x的取值范圍是______________。

（2）若x＝2，平衡時(shí)混合氣中SO2所占的體積分?jǐn)?shù)為______________。欲使起始反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行，則x的最大值應(yīng)小于____________。

Answer 1

【答案】（1）逆；1.25＜x＜1.75（2）0.25；3.5

【解析】

試題分析：（1）這兩個(gè)平衡體系的特點(diǎn)是：第一個(gè)反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量發(fā)生變化，第二個(gè)保持不變，故右邊永遠(yuǎn)是9mol氣體，同在一個(gè)容器中，同溫同壓，故氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比。故平衡時(shí)，左邊為6mol氣體；當(dāng)x=1.5時(shí)，左邊現(xiàn)在總的物質(zhì)的量為5.75mol<6mol，因此向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；若保持該方向，1.25<x<1.75；

（2）根據(jù)上述，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行了

2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

起始量（mol） 2 3.25 1

轉(zhuǎn)化量（mol） 2y y 2y

平衡量（mol） 2－2y 3.25－y 1＋2y

平衡總物質(zhì)的量為6mol，即 2-2y+3.25-y +1+2y= 6mol，解得y =0.25mol，2-2y =1.5，二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)=1.5/6=25%。