Question

3．在常压和500℃时把O₂和SO₂按 1：2 体积比混合，如果混合前O₂有 10mol，平衡时SO₃占总体积的91%，求：
（1）平衡时参加反应O₂的物质的量为多少？
（2）平衡混合气中SO₂的体积分数．
（3）SO₂的转化率．

Answer 1

分析 同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，如果混合前O₂有 10mol，则SO₂有20mol，设转化的氧气为xmol，则：
           O₂（g）+2SO₂（g）?2SO₃（g）
起始（mol）：10    20       0
转化（mol）：x     2x      2x
平衡（mol）：10-x  20-2x   2x
再根据平衡时SO₃占总体积的91%列方程计算解答．

解答 解：（1）同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，如果混合前O₂有 10mol，则SO₂有20mol，设转化的氧气为xmol，则：
           O₂（g）+2SO₂（g）?2SO₃（g）
起始（mol）：10    20        0
转化（mol）：x     2x        2x
平衡（mol）：10-x  20-2x     2x
平衡时SO₃占总体积的91%，则$\frac{2x}{30-2x}$=91%，解得x≈7.15，
答：平衡时参加反应O₂的物质的量为7.15mol；
（2）平衡混合气中SO₂的体积分数=$\frac{（20-7.15×2）mol}{（30-7.15×2）mol}$×100%=36.3%，
答：平衡混合气中SO₂的体积分数为36.3%，
（3）SO₂的转化率$\frac{2×7.15mol}{20mol}$×100%=71.5%，答：SO₂的转化为71.5%．

点评 本题考查化学平衡计算，难度不大，注意三段式在化学平衡计算中应用，有利于基础知识的巩固．