Question

10．在温度相同、体积均为1L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下．已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-98.3kJ•mol^-1．

容  器	甲	乙	丙
反应物投入量	2mol SO2、1mol O2	2mol SO3	m mol SO2、n mol O2、p mol SO3
c（SO3）/mol•L-1	1.4	1.4	1.4
能量变化	放出a kJ	吸收b kJ	吸收c kJ
SO2或SO3的转化率	α1	α2	12.5%

则：α₁+α₂=1，p=1.6mol，b+c=39.32kJ．

Answer 1

分析 恒温恒容下，甲、乙、丙中起始投料量不同，平衡时三氧化硫浓度均为1.4mol/L，为完等效平衡，按化学计量数转化到左边满足n（SO₂）-2mol、n（O₂）=1mol，平衡时同种组分的物质的量相等，体积均为1L，最终n（SO₃）=1.4 mol，丙中吸收热量，反应逆向进行建立平衡，再结合SO₃的转化率为12.5%计算p的值，进而计算丙中转化的三氧化硫物质的量，再结合热化学方程式计算c；
根据甲容器计算各组分物质的量变化量、平衡时各组分物质的量，可以计算甲、乙中转化率，结合热化学方程式计算b，进而得到甲、乙中转化率之和及热量b、c之和．

解答 解：恒温恒容下，甲、乙、丙中起始投料量不同，平衡时三氧化硫浓度均为1.4mol/L，为完等效平衡，按化学计量数转化到左边满足n（SO₂）-2mol、n（O₂）=1mol，平衡时同种组分的物质的量相等，体积均为1L，最终n（SO₃）=1.4 mol，丙中吸收热量，反应逆向进行建立平衡，
甲容器：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：2        1       0
变化量（mol）：1.4      0.7     1.4
变化量（mol）：0.6      0.3     1.4
则α₁=$\frac{1.4mol}{2mol}$=0.7，
乙容器：α₂=$\frac{2mol-1.4mol}{2mol}$=0.3，b=98.3kJ×=$\frac{2mol-1.4mol}{2mol}$=29.49kJ，
丙容器：p=1.4÷（1-12.5%）=1.6，则转化的三氧化硫为1.6mol-1.4mol=0.2mol，故c=98.3kJ×$\frac{0.2mol}{2mol}$=9.83kJ，
故α₁+α₂=0.7+0.3=1，b+c=29.49+9.83=39.32，
故答案为：1；1.6；39.32．

点评 本题考查化学平衡计算，关键是理解等效平衡规律：1、恒温恒容，反应前后气体体积不等，按化学计量数转化到一边，对应物质满足等量；反应前后气体体积相等，按化学计量数转化到一边，对应物质满足等比，2：恒温恒压，按化学计量数转化到一边，对应物质满足等比．