Question

在一定条件下，向一个容积不变的容器中，加入3molSO₂和2molO₂及固体催化剂，发生反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ/mol．平衡时容器内气体压强为起始时的90%．
（1）加入3molSO₂和2molO₂发生反应，达到平衡时，放出的热量为

 

．
（2）保持温度不变，在相同的容器中，将起始物质的物质的量改为a molSO₂、b molO₂、c molSO₃（g）（C＞0），欲使平衡时SO₃的体积分数为2/9，O₂的体积分数为1/3，则：
①达到平衡时，（1）与（2）放出的热量

 

 （填序号）．
A、相等      B、前者小于后者      C、前者大于后者       D、无法确定
②a、b、c必需满足的关系是（一个用a、c表示，另一个用b、c表示）

 

、

 

．

Answer 1

考点：反应热和焓变,化学平衡的影响因素,等效平衡

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据压强之比等于物质的量之比计算平衡时混合气体总的物质的量，再利用差量法计算参加反应的二氧化硫的物质的量，结合热化学方程式计算放出的热量；
（2）根据（1）计算可知，原平衡时SO₃的体积分数为

1mol

4.5mol

=

2

9

，将起始物质的量改为amol SO₂、bmol O₂、cmol SO₃（g）及固体催化剂，平衡时SO₃的体积分数为

2

9

，则与原平衡为等效平衡，但c＞0，（2）参加反应的物质不如（1）多，据此判断；
（3）假定体积为VL，利用三段式计算原平衡时各组分的物质的量，进而计算平衡常数，将起始物质的量改为3mol SO₂、6mol O₂、3mol SO₃（g）及固体催化剂，计算此时的浓度商，与平衡常数比较判断反应进行方向．

解答： 解：（1）由题意气体压强为起使时的90%，则反应后总的物质的量为起使时的90%，平衡时总物质的量为（3mol+2mol）×90%=4.5mol，则平衡时各组成物质的量变化为：
           2SO₂+O₂?2SO₃ 物质的量减少△n
           2    1    2              1
        1mol 0.5mol 1mol （3mol+2mol）-4.5mol=0.5mol
此时放出的热量为196.6KJ×

0.5mol

1mol

=98.3KJ，
故答案为：98.3；
（2）原平衡时SO₃的体积分数为

1mol

4.5mol

=

2

9

，将起始物质的量改为amol SO₂、bmol O₂、cmol SO₃（g）及固体催化剂，平衡时SO₃的体积分数为

2

9

，则与原平衡为等效平衡，c＞0，说明（2）比（1）反应的少，放热就少，故答案为：C；
（3）原平衡时SO₃的体积分数为

1mol

4.5mol

=

2

9

，将起始物质的量改为amol SO₂、bmol O₂、cmol SO₃（g）及固体催化剂，平衡时SO₃的体积分数为

2

9

，则与原平衡为等效平衡，则a+c=3 b+0.5c=2，故答案为：a+c=3； b+0.5c=2．

点评：本题为化学平衡和反应热综合试题，试题难度较大，注意等效平衡的原理的运用．