题目内容
【题目】在一定温度下,向一个容积不变的容器中,加入3molSO2和2molO2 及固体催化剂,使之反应。2SO2(g) + O2 (g) 2SO3 (g) ;△H=-196.6kJ/mol。平衡时容器内气体压强为起始时的90%。此时。
Ⅰ、加入3molSO2和2molO2 发生反应,达到平衡时,放出的热量为 ___________ 。
Ⅱ、保持同一反应温度,在相同的容器中,将起始物质的量改为amolSO2、bmolO2、cmolSO3(g),欲使平衡时SO3的体积分数为2/9 ,
①达到平衡时,Ⅰ与Ⅱ放出的热量________(填序号)。
A、一定相等 B、前者一定小 C、前者大于或等于后者 D.无法判断
②a、b、c必须满足的关系是(一个用a、c表示,另一个用b、c表示)__________、______。
③欲使起始时反应表现为向正反应方向进行,a的取值范围是:_________________________。
【答案】 98.3kJ C a + c=3 2b+c=4 或 2<a≤3
【解析】(1)由题意气体压强为起使时的90%,则反应后总的物质的量为起使时的90%,平衡时总物质的量为(3mol+2mol)×90%=4.5mol,则平衡时各组成物质的量变化为:
2SO2+O22SO3 物质的量减少 △n
212 1
1mol 0.5mol 1mol (3mol+2mol)-4.5mol=0.5mol
此时放出的热量为196.6KJ×=98.3KJ;
(2)①原平衡时SO3的体积分数为 =,将起始物质的量改为amol SO2、bmol O2、cmol SO3(g)及固体催化剂,平衡时SO3的体积分数为,将起始物质的量改为amol SO2、bmol O2、cmol SO3(g)及固体催化剂,平衡时SO3的体积分数仍为 ,则与原平衡为等效平衡,c>0,Ⅱ参加反应的物质不如Ⅰ多,放热就少,故答案为C;
②平衡时SO3的体积分数仍为,则与原平衡为等效平衡,
2SO2 +O2 2SO3
起始Ⅰ 320
起始Ⅱ ab c
折算后的Ⅱ a+cb+c/2 0
根据等平衡的思想有,a+c=3,b+c/2=2;
③根据Ⅰ中的计算可知,反应达到平衡时,参加反应的二氧化硫为1mol,则平衡时二氧化硫的物质的量为2mol,欲使起始时反应表现为向正反应方向进行,二氧化硫的物质的量大于平衡时的物质的量,但起始总量不能超过3mol,所以有2<a≤3。