题目内容
如图所示，甲、乙均为容积1L的恒容容器，丙为恒压容器．向甲、丙中分别充入相应气体，使丙起始体积为1L，维持500℃发生反应：2SO2+O2?2SO3至平衡．
（1）甲中反应10min后达到平衡时，容器中SO3的体积分数为91%，则反应从开始至平衡的平均反应速率v（O2）=
（2）若在乙容器中充入x mol SO2、0.2mol O2、y mol SO3维持500℃反应至平衡时，容器中SO3的体积分数亦为91%，则x=
考点：化学平衡的计算,等效平衡
专题：化学平衡专题
分析：（1）根据反应三段式数据计算v（O2），SO2的平衡转化率等；依据化学反应速率越快，到达平衡的时间越短；利用等效平衡来判断平衡移动来解答；
根据容器中的压强对化学平衡的影响；
（2）根据恒温恒容2SO2+O2?2SO3等效的条件进行计算．
根据容器中的压强对化学平衡的影响；
（2）根据恒温恒容2SO2+O2?2SO3等效的条件进行计算．
解答：
解：（1）甲中反应10min后达到平衡时，容器中SO3的体积分数为91%，则
2SO2+O2
2SO3
起始量（mol） 2 1 0
变化量 （mol） 2x x 2x
平衡量 （mol） 2-2x 1-x 2x
=91%，x=O.938mol，则反应从开始至平衡的平均反应速率v（O2）=
=0.0938mol?L-1?min-1，
根据平衡常数表达式等于生成物浓度的幂次方之积比上反应物浓度的幂次方之积得：K=
，
根据上述三段式得SO2的平衡转化率=
×100%=93.8%，
因丙容器保持恒压，反应过程中体积变小，浓度增大，根据浓度越大，化学反应速率越快，到达平衡的时间越短，所以达到平衡所需时间丙比甲短，若丙容器保持恒容，两容器建立的平衡等效，而实际上丙容器体积减少，相对于甲压强增大，平衡向正反应方向移动，所以丙中SO2的转化率比甲大，平衡后，若向两容器通入数量不多的等量氩气，甲容器体积不变，压强增大，参加反应的气体产生的压强不变，平衡不移动，容器中SO3的物质的量不变；丙容器体积增大，压强不变，参加反应的气体产生的压强减少，平衡向逆反应方向移动，容器中SO3的物质的量减小；
故答案为：0.0938；K=
；93.8%；＜；＞；不变；减小；
（2）若在乙容器中充入x mol SO2、0.2mol O2、y mol SO3维持500℃反应至平衡时，容器中SO3的体积分数亦为91%，说明甲和乙在恒温恒容条件下等效平衡，则将
x mol SO2、0.2mol O2、y mol SO3数据中y mol SO3的量完全转化到反应物，使SO2、O2的量分别等于2mol和1mol
2SO2+O2
2SO3
起始量（mol） x 0.2 y
完全转化 （mol）x+y 0.2+
0
故：x+y=2；0.2+
=1；解得x=0.4；y=1.6
故答案：0.4；1.6．
2SO2+O2
| ||
| △ |
起始量（mol） 2 1 0
变化量 （mol） 2x x 2x
平衡量 （mol） 2-2x 1-x 2x
| 2x |
| 3-x |
| ||
| 10min |
根据平衡常数表达式等于生成物浓度的幂次方之积比上反应物浓度的幂次方之积得：K=
| C 2(SO 3) |
| C 2(SO 2)C(O 2) |
根据上述三段式得SO2的平衡转化率=
| 2x |
| 2 |
因丙容器保持恒压，反应过程中体积变小，浓度增大，根据浓度越大，化学反应速率越快，到达平衡的时间越短，所以达到平衡所需时间丙比甲短，若丙容器保持恒容，两容器建立的平衡等效，而实际上丙容器体积减少，相对于甲压强增大，平衡向正反应方向移动，所以丙中SO2的转化率比甲大，平衡后，若向两容器通入数量不多的等量氩气，甲容器体积不变，压强增大，参加反应的气体产生的压强不变，平衡不移动，容器中SO3的物质的量不变；丙容器体积增大，压强不变，参加反应的气体产生的压强减少，平衡向逆反应方向移动，容器中SO3的物质的量减小；
故答案为：0.0938；K=
| C 2(SO 3) |
| C 2(SO 2)C(O 2) |
（2）若在乙容器中充入x mol SO2、0.2mol O2、y mol SO3维持500℃反应至平衡时，容器中SO3的体积分数亦为91%，说明甲和乙在恒温恒容条件下等效平衡，则将
x mol SO2、0.2mol O2、y mol SO3数据中y mol SO3的量完全转化到反应物，使SO2、O2的量分别等于2mol和1mol
2SO2+O2
| ||
| △ |
起始量（mol） x 0.2 y
完全转化 （mol）x+y 0.2+
| y |
| 2 |
故：x+y=2；0.2+
| y |
| 2 |
故答案：0.4；1.6．
点评：本题考查化学平衡移动的判断，本题难度较大，注意等效平衡的理解和应用．
练习册系列答案
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