Question

（8分）在537℃、101KPa 时，往容积可变的密闭容器中充入2mol SO₂、 1mol O₂，此时容器的体积为200L。向容器中加入催化剂（固体）并保持恒温恒压，发生反应：2SO₂(g)+O₂(g)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：
（1）保持上述温度和压强不变，若向容器中只充入2mol SO₃并加入固体催化剂。则平衡时，SO₂的体积分数是        ，容器的体积为           L。
（2）若温度和容器的容积不变，则平衡时的容器内气体的压强为          KPa。
（3）温度仍保持537℃，容器体积保持200L不变（恒容）。充入a molSO₂、b molO₂，并加入固体催化剂，反应达平衡时，SO₃的体积分数仍为0.91，体系压强为101KPa。若a:b=2:1，则a=             。

Answer 1

（1）60%  137（2）69（3）2.91

试题分析：（1）充入2mol SO₂、 1mol O₂和只充入2mol SO₃是等效平衡。
2SO₃(g) 2SO₂(g)+O₂(g)
始(mol) 2
变(mol) 2x            2x     x
平(mol)2-2x           2x     x
由三氧化硫体积分数为91%得x=18/291。二氧化硫体积分数为60%，容器体积约为137L。
（2）若温度和容器的体积不变，则压强比等于气体物质的量比。气体压强约为69KPa。
（3）          2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)
始(mol) 2b     b
平(mol)2b-2x   b-x       2x
平衡时气体物质的量为3mol，三氧化硫体积分数为91%，所以x=1.365mol，a=2.91mol。
点评：化学平衡计算列出起始、变化、平衡各物质物质的量即可解答。