Question

在一定条件下发生反应2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)；ΔH＜0。

(1)500 ℃时，将a mol SO₂与b mol O₂以3∶2通入固定容积为5 L的密闭容器中，

①反应进行至10 min时，测得n(SO₂)=8 mol，n(SO₃)=4 mol，则b=____________ mol。

②10 min内平均速率v(SO₂)=___________。

③反应达平衡后，测得容器内压强是反应起始压强的0.715倍，则平衡时SO₂的转化率为α₁=___________。

(2)当反应温度、起始SO₂与O₂物质的量均与(1)相同时，将其混合气通入一恒压反应容器中，达平衡时SO₂的转化率α₂与(1)中转化率α₁的关系是α₂__________α₁(填“=”“＞”或“＜”)。

Answer 1

(1)①8  ②0.08 mol·(L·min)^-1  ③95%

(2)＞

解析：

(1)                               2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)

起始物质的量/mol            a             b                  0

转化物质的量/mol            2x            x                 2x

10 min时物质的量/mol     8                                 4

①a-2x=8，2x=4，故a=12，又a∶b=3∶2，故b=8。

②v(SO₂)=4 mol/(10 min×5 L)=0.08 mol·(L·min)^-1；③设平衡时SO₂转化的物质的量为2y mol，依题意可得(a+b-y)/(a+b)=0.715，解得y/a=0.475，平衡时SO₂的转化率为α₁=2y/a=95%。

(2)我们可以通过建立一个假想的中间状态来快速解题。一个恒温恒容，一个恒温恒压，然后再比较二者就可以得出答案了。恒温恒压可以看成在恒温恒容的基础上加压平衡正向移动而成，故α₂＞α₁。