题目内容
在537 ℃时，往容积可变的密闭容器中充入2 mol SO2(g)、1 mol O2（g），此时容器的体积为200 L，压强为1.01×105 Pa。向容器中加入固体催化剂，并保持恒温恒压，发生反应：2SO2+O2
2SO3，达到平衡时，平衡气体中SO3的体积分数为0.91。试完成下列问题：（1）从理论上看，压强增大，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大。但工业上二氧化硫催化氧化采用常压而不用高压，主要的原因是____________________________。
（2）保持上述温度和压强不变，若向容器中只充入2 mol SO3，并加入固体催化剂，则平衡时SO2的体积分数是________，此时平衡混合气体的体积是________。
（3）温度仍保持537 ℃，容器的体积保持200 L不变。充入a mol SO2和b mol O2，并加入固体催化剂，反应达到平衡时，SO3的体积分数仍为0.91，体系压强为1.01×105 Pa。若a∶b=2∶1，则a=________。
（1）常压下，SO2的转化率已达到近94%，增大压强，转化率提高得有限，而对动力和设备的要求提高，不利于经济效益的增加 （2）6%137.5 L （3）2.91
解析：考查对等效平衡的理解与等效平衡的具体应用。
对原平衡分析，设O2转化的物质的量为x，则：
2SO2 + O22SO3
起始（mol） 2 1 0
转化（mol） 2x x 2 x
平衡（mol） 2-2x 1-x 2x
SO3的体积分数=
=0.91,x=0.938。
SO2的体积分数=
=0.06
V（平衡）=
×200 L=
×200 L=137.5 L
（也可通过体积关系分析平衡时SO2的体积分数。因开始加入的SO2与O2的体积比与消耗的体积比相同，故剩余的SO2与O2的体积百分比也为2∶1，因SO3的体积分数为0.91，故剩余的0.09中，SO2与O2的体积百分比分别为0.06和0.03）
保持温度和压强不变，向容器中只充入SO3，所达到的平衡与原平衡等效，SO2的体积分数与原平衡一样，因充入的SO3为2 mol，故其体积与充入2 mol SO2(g)、1 mol O2(g)达平衡时体积相等。
温度保持537 ℃，容器的体积保持200 L不变，且与原平衡等效，则SO3的物质的量为
×2 mol=2.91 mol。
津桥教育计算小状元系列答案
2Z(g)，达到平衡时，平衡混合气体中Z的体积分数为0.5。
2Z(g)，达到平衡时，平衡混合气体中Z的体积分数为0.5。
2Z(g)，达到平衡时，平衡混合气体中Z的体积分数为0.5。
2SO3(g)达到平衡时，平衡气体中SO3的体积分数为91%。试回答下列问题：