题目内容

【题目】将2molSO2和1molO2混合置于体积可变,压强恒定的密闭容器中,在一定温度下发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,当反应进行到时间t1点时达到平衡状态,测得混合气体总物质的量为2.1mol。试回答下列问题:

(1)反应进行到t1时,SO2的体积分数为__;

(2)若在t1时充入一定量的氩气(Ar),SO2的物质的量将__(填“增大”、“减小”或“不变”);

(3)若在t1时升温,重新达到平衡状态,新平衡混合物中气体的总物质的量_2.1mol(填“<”、“>”或“=”),简单说明原因:__。

(4)若t1达到平衡后,保持容器的体积不再变化。再加入0.2molSO2、0.1molO2和1.8molSO3,此时v逆_v正(填“<”、“>”或“=”)

【答案】9.52% 增大 > 正反应放热,升温,平衡逆向移动,气体的物质的量增大 <

【解析】

设反应的氧气的物质的量为x,列三段式有

则有2-2x+1-x+2x=2.1,解得x=0.9mol,即平衡时体系中n(SO2)=0.2mol,n(O2)=0.1mol,n(SO3)=1.8mol。

(1)根据分析可知,反应进行到t1时,SO2的体积分数为=9.52%;

(2)该容器为恒压容器,充入一定量的氩气(Ar),体积增大,反应物的分压减小,所以平衡向体积增大的方向移动,即向逆反方向移动,所以SO2的物质的量增大;

(3)已知该反应的正方向为放热反应,所以升高温度平衡逆移,逆方向为气体物质的量增大的方向,所以新平衡混合物中气体的总物质的量>2.1mol;

(4)保持容器的体积不再变化再加入0.2molSO2、0.1molO2和1.8molSO3,各物质的浓度扩大为原来的二倍,相当于在原平衡的基础压缩体积加压,则平衡会正向移动,所以v逆<v正。

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