题目内容

一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:,当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白: (1)若a=0,b=0,则c=      。?

(2)若a=0.5,b=      和c=      。?

(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c):            。??

 

(1)2

(2)0.25 1.5?

(3)同时满足两个关系式?

解析:问题(1)的答案是c=2。因为该反应,初始态是2 mol SO2和1 mol O2的混合物,和2 mol纯净的SO3,两者是等价的。到达平衡状态完全相同。?

问题(2)中a=0.5,可以认为从正反应开始,反应进行过程中某时刻的情况,将初始物的加入量转换为相当于a=2、b=1,就可以达到题设的平衡状态。因为?a?(转化)=2-0.5=1.5,据该反应方程中化学计量数比推理b (转化)= a(转化)×=1.5×=0.750/c(转化)=a (转化)=1.5,故b(始)=1-b(转化)=1-0.75=0.25,c(始)=c(转)=1.5。?

问题(3)要求将具体问题指定为普遍规律,此时必须把握:“把所有初始物转化为反应物,则必须相当于2 mol SO2和1 mol O2的混合物;若把所有的初始物转化为生成物,则必须相当于2 mol SO3”才能得出正确结论。所以必须同时满足:a+c=2和2b+c=2两个关系式。

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