Question

可逆反應O₂（氣）+2SO₂（氣）?2SO₃（氣）在兩個密閉容器中進行，A容器中有一個可上下移動的活塞，B 容器可保持恒容 （如圖所示），請回答下列問題．
（1）在 A、B 中分別充入 lmolO₂、2molSO₂，使V （A ）=V （ B ），在相同溫度下反應，則：
①達平衡所需時間：t（A ）

 

 t （ B ）（填＞、＜、二，或：無法確定，下同）．平衡時 S0₂ 的轉化率：a（ A ）

 

a（ B ）． 
②若 A 容器中反應達到平衡后c（SO₂ ）是 a mol．L^-1，在恒溫下緩慢加壓使容器的容積減小到平衡時的一半，則再次達到平衡時 c （ SO₂ ）的取值范圍是

 

，試解釋之：

 

（ 2 ）若容器起始容積為 1 00L，向 A 中充入0.8molO₂和1.6molSO₂，平衡時測得混合氣體的密度為1.6g．L^-1則：①平衡時 A 的體積為

 

L，SO₂的轉化率為

 

②若起始時充入 a molO₂、bmolSO₂，且 a：b=1：2，在相同的溫度和壓強下達到平衡時，測知V （A ）=120L，則 a、b 的值分別為

 

．
（ 3）在 B 中加入 6.5molO₂、x moISO₂、2.0molSO₃ 后，若要求通過調節(jié)體系溫度使之達到平衡時，容器內氣體總物質的量為 12mol．
①若 x=5.5時，需降低溫度才能使反應達到平衡時氣體總物質的量為 12mol．則該反應的正反應是

 

反應（填“放熱”或“吸熱“）．
②若維持起始反應向逆反應方向移動，則 x 的取值范圍是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,有關范圍討論題的計算

專題：

分析：（1）①在 A、B 中分別充入 lmolO₂、2molSO₂，使V （A ）=V （ B ），A為恒溫恒壓容器，B為恒溫恒容容器，反應前后氣體體積減小的反應，A容器中壓強大于B中的壓強，反應速率大；
②若 A 容器中反應達到平衡后c（SO₂ ）是 a mol．L^-1，在恒溫下緩慢加壓使容器的容積減小到平衡時的一半，濃度增大一倍，增大壓強平衡正向進行方向；
（2）依據反應前后氣體質量守恒計算反應后氣體體積計算分析判斷，轉化率=

消耗量

起始量

×100%；
（3）①依據氣體總物質的量不變，比較加入量判斷反應進行的方向；
②欲使起始反應維持向逆反應方向移動，即先氣體物質的量增大的方向進行．

解答： 解：（1）①在 A、B 中分別充入 lmolO₂、2molSO₂，使V （A ）=V （ B ），A為恒溫恒壓容器，B為恒溫恒容容器，反應前后氣體體積減小的反應，A容器中壓強大于B中的壓強，反應速率大，達到平衡狀態(tài)需要時間短，t（A ）＜t （ B ），平衡時 S0₂ 的轉化率A中大，故答案為：＜；＞；
②若 A 容器中反應達到平衡后c（SO₂ ）是 a mol．L^-1，在恒溫下緩慢加壓使容器的容積減小到平衡時的一半，濃度增大一倍，增大壓強平衡正向進行方向；
（2）①依據反應前后氣體質量守恒計算反應后氣體體積V=

0.8mol×32g/mol+1.6mol×64g/mol

V

=1.6g．L^-1，
V=80L
            O₂（氣）+2SO₂（氣）?2SO₃（氣）
起始量（mol） 0.8       1.6          0
變化量（mol） x         2x           2x
平衡量（mol）0.8-x    1.6-2x         2x
物質的量之比等于氣體體積之比，100：2.4=80：（2.4-x）
x=0.48mol
二氧化硫轉化率=

0.48mol

0.8mol

×100%=60%
故答案為：80，60%；
②物質的量之比等于氣體體積之比，80：0.8=120：n（O₂）
a=1.2mol，b=2.4mol；
故答案為：1.2，2.4；
（3）①若 x=5.5時，在 B 中加入 6.5molO₂、x moISO₂、2.0molSO₃，6.5+5.5+2=14mol＞12mol，說明平衡正向進行，需降低溫度才能使反應達到平衡時氣體總物質的量為 12mol，證明正反應為放熱反應；
故答案為：放熱；
②若維持起始反應向逆反應方向移動，6.5+x+2＜12mol，x＜3.5mol，把，則 x 的取值范圍是
②保持容器內氣體總物質的量為12mol時，x+6.5+2.0=12，x=3.5，欲使起始反應維持向逆反應方向移動，向氣體物質的量增大的方向進行，逆向進行徹底時，x取最小值，2+x+6.5+1=12，x=2.5，則x的取值范圍為2.5＜x＜3.5，
故答案為：2.5＜x＜3.5．

點評：本題考查了化學平衡的計算應用，主要是恒溫恒壓恒溫恒容容器的平衡影響分析判斷，掌握基礎是關鍵，題目難度較大．