Question

在常壓和500℃時(shí)把O₂和SO₂按 1：2 體積比混合，如果混合前O₂有 10mol，平衡時(shí)SO₃占總體積的91%，求：
（1）平衡時(shí)有多少摩O₂轉(zhuǎn)化？
（2）混合氣中SO₂的體積分?jǐn)?shù)．
（3）SO₂的轉(zhuǎn)化率．
（4）若保持與前面相同的條件，改用20molSO₃代替O₂和SO₂，則達(dá)平衡時(shí)O₂的體積分?jǐn)?shù)為多少？

Answer 1

分析：令參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量為nmol，根據(jù)三段式解題法，用n表示求出混合氣體各組分物質(zhì)的量的變化量、平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量．根據(jù)平衡時(shí)SO₃占總體積的91%，列方程計(jì)算n值．
（1）根據(jù)平衡時(shí)SO₃占總體積的91%，列方程計(jì)算n值．
（2）根據(jù)體積分?jǐn)?shù)的定義計(jì)算．
（3）根據(jù)轉(zhuǎn)化率的定義計(jì)算．
（4）恒溫恒壓，將20molSO₃按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算，可得10molO₂和20molSO₂，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，與原平衡為等效平衡，平衡時(shí)O₂的體積分?jǐn)?shù)相同．

解答：解：令參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量為nmol，根據(jù)三段式解題法，用n表示求出混合氣體各組分物質(zhì)的量的變化量、平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量． 
               2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）．
開始（mol）：20           10            0
變化（mol）：2n           n             2n
平衡（mol）：20-2n        10-n           2n   
（1）平衡時(shí)SO₃占總體積的91%，所以

2n

20-2n+10-n+2n

×100%=91%
解得，n=9.38
答：平衡時(shí)有9.38molO₂轉(zhuǎn)化．
（2）混合氣中SO₂的體積分?jǐn)?shù)為

20-2×9.38

30-9.38

×100%=6%．
答：混合氣中SO₂的體積分?jǐn)?shù)為6%．
（3）SO₂的轉(zhuǎn)化率為

2×9.38

20

×100%=93.8%．
答：SO₂的轉(zhuǎn)化率為93.8%．
（4）與原平衡等效，所以平衡時(shí)O₂體積分?jǐn)?shù)為

10-9.38

30-9.38

×100%=3%．
答：平衡時(shí)O₂體積分?jǐn)?shù)為3%．

點(diǎn)評(píng)：考查化學(xué)平衡計(jì)算、等效平衡等，難度不大，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握與三段式解題法運(yùn)用．