题目内容

在一定温度和压强下,有如下反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),将1.6molSO2和0.8mol的O2放入一体积可变的密闭容器中,测得容器的起始容积为100L.经一段时间后,反应达到平衡,测得混合气体的密度为1.6g?L-1.请回答下列问题:
(1)达平衡时混合气体的体积为
 
,SO2的转化率为
 

(2)若起始时加入amolSO2、bmolO2,且a:b=2:1,在同样温度和压强下,反应达到平衡时,测得混合气体的容积为120L.则a、b的值分别为:a
 
,b
 
考点:化学平衡的计算
专题:化学平衡专题
分析:(1)根据V=
m
ρ
计算体积,根据反应方程式为2SO2+O2?2SO3,利用三段式计算转化率;
(2)在同样温度和压强下,反应达到平衡时,与(1)平衡状态相同,为等效平衡,物质的转化率和百分含量都相同,SO3的体积分数为与①相同,根据三行式计算.
解答: 解:(1)在反应2SO2+O2?2SO3中,质量守恒,所以V=
m
ρ
=
1.6×64+0.8×32
1.6
L=80L;
     2SO2+O2?2SO3
起始:2mol 1mol 0
转化:2x   x  2x
平衡:1.6-2x 0.8-x 2x
根据体积之比等于物质的量之比可知:(1.6-2x+0.8-x+2x):2.4=80:100,
解之得x=0.48,反应的气体的物质的量为:1.6-0.48×2+0.8-0.48+0.48×2=1.92mol,
所以SO2的转化率为
0.48×2
1.6
×100%=60%,
故答案为:80L;60%;
(2)起始时加入amolS02、b mol O2,且a:b=2:l,在同样温度和压强下,反应达到平衡时,与(1)平衡状态相同,为等效平衡,物质的转化率和百分含量都相同,SO3的体积分数为与(1)相同,
      2SO2 +O2 ?2SO3
起始:amol   bmol    0
转化:0.6a   0.3a   0.6a
平衡:a-0.6a b-0.3a 0.6a
压强之比就等于物质的量之比,列式为:
a-0.6a+b-0.3a+0.6a
1.92
=
120
80
,a=2b,
解得:a=2.4mol,b=1.2mol,
故答案为:2.4;1.2.
点评:本题考查化学平衡和等效平衡问题,题目难度较大,注意等效平衡状态的理解和运用.
练习册系列答案
相关题目
为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验).

实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,加热A.
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧K2
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,并检验其中的离子.
V.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧K3
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ.
(1)过程I的目的是
 

(2)棉花中浸润的溶液为
 

(3)A中发生反应的化学方程式为
 

(4)能说明氧化性Fe3+>SO2的离子方程式是
 

(5)过程Ⅵ,检验B溶液中是否含有SO42-的操作是
 

(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果不能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是
 
(填“甲”“乙”“丙”),请用必要的文字说明理由
 

 过程ⅣB溶液中含有的离子 过程ⅥB溶液中含有的离子
 有Fe3+无Fe2+ 有Fe2+
 既有Fe3+又有Fe2+ 有SO42-
 有Fe3+无Fe2+ 有SO42-
(7)进行实验过程V时,B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色,停止通气,放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色.
查阅资料:Fe2+(aq)+SO32-(aq)?FeSO3(s)(墨绿色)
提出假设:FeCl3与SO2的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色.
某同学设计如下实验,证实该假设成立:

①溶液E和F分别为
 
 
(写化学式).
②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因
 

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