题目内容
t℃时，在两个相同的密闭刚性容器（恒容）中分别进行SO2和SO3相互转化的实验，反应的化学方程式为2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），实验Ⅰ和实验Ⅱ的情况分别如图Ⅰ和图Ⅱ所示：分析数据发现：达到平衡时，平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同．
（1）若实验Ⅰ中SO2的起始浓度为1mol?L-1，实验Ⅱ中SO3的起始浓度为
（2）维持实验Ⅰ的起始浓度和实验温度不变，若在密闭可变体积容器（等压容器）进行实验，达到化学平衡时：Ⅰ与Ⅱ中SO2的含量关系：Ⅰ
（3）若起始浓度c（SO2）=m mol?L-1，c（O2）=n mol?L-1，c（SO3）=p mol?L-1，在相同条件下进行实验，要求达到平衡时的状态与实验Ⅰ、Ⅱ完全相同，则m、n、p必须满足的条件是
（4）若实验Ⅰ中SO2的转化率为a%，则实验Ⅱ中SO3的转化率为
考点：化学平衡的计算
专题：化学平衡专题
分析：（1）平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同，二者为完全等效平衡，实验Ⅱ中SO3的起始浓度按化学计量数转化得到SO2的浓度为1mol?L-1；
（2）原平衡状态Ⅰ和原平衡状态Ⅱ完全相同，二氧化硫的含量相等．维持实验Ⅰ的起始浓度和实验温度不变，在密闭可变体积容器（等压容器）进行实验，达到化学平衡，等效为在原平衡Ⅰ的基础上增大压强，与原平衡Ⅰ相比，平衡向正反应方向移动；
（3）由（1）实验Ⅱ中SO3完全转化为SO2时，得到二氧化硫的浓度为1mol/L，同时得到氧气的浓度为0.5mol/L，即平衡Ⅰ中二氧化硫、氧气的起始浓度分别为1mol/L、0.5mol/L，由于恒温恒容下的等效平衡，应满足二者起始浓度之比为2：1，且将三氧化硫完全转化为二氧化硫和氧气时，总的二氧化硫的浓度、氧气的浓度与（1）中平衡I中二氧化硫、氧气起始浓度对应相等；
（4）实验Ⅰ、实验Ⅱ为等效平衡，从正、逆不同方向建立平衡，由方程式可知起始浓度：c（SO2）=c（SO3），令起始浓度都是1mol/L，计算平衡时c′（SO3），进而表示出SO3的转化率．
（2）原平衡状态Ⅰ和原平衡状态Ⅱ完全相同，二氧化硫的含量相等．维持实验Ⅰ的起始浓度和实验温度不变，在密闭可变体积容器（等压容器）进行实验，达到化学平衡，等效为在原平衡Ⅰ的基础上增大压强，与原平衡Ⅰ相比，平衡向正反应方向移动；
（3）由（1）实验Ⅱ中SO3完全转化为SO2时，得到二氧化硫的浓度为1mol/L，同时得到氧气的浓度为0.5mol/L，即平衡Ⅰ中二氧化硫、氧气的起始浓度分别为1mol/L、0.5mol/L，由于恒温恒容下的等效平衡，应满足二者起始浓度之比为2：1，且将三氧化硫完全转化为二氧化硫和氧气时，总的二氧化硫的浓度、氧气的浓度与（1）中平衡I中二氧化硫、氧气起始浓度对应相等；
（4）实验Ⅰ、实验Ⅱ为等效平衡，从正、逆不同方向建立平衡，由方程式可知起始浓度：c（SO2）=c（SO3），令起始浓度都是1mol/L，计算平衡时c′（SO3），进而表示出SO3的转化率．
解答：
解：（1）平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同，实验Ⅱ中SO3完全转化为SO2时，二氧化硫的浓度也为1mol?L-1，根据二氧化硫和三氧化硫之间的关系式知，三氧化硫的浓度应该是1mol/L，
故答案为：1；
（2）原平衡状态Ⅰ和原平衡状态Ⅱ完全相同，二氧化硫的含量相等．维持实验Ⅰ的起始浓度和实验温度不变，在密闭可变体积容器（等压容器）进行实验，达到化学平衡，等效为在原平衡Ⅰ的基础上增大压强，与原平衡Ⅰ相比，平衡向正反应方向移动，由方程式可知，减少2mol二氧化硫的同时，混合气体总的物质的量减少1mol，故二氧化硫的含量减小，即二氧化硫含量Ⅰ＜Ⅱ；
故答案为：＜；
（3）由（1）可知，实验Ⅱ中SO3完全转化为SO2时，得到二氧化硫的浓度为1mol/L，氧气的浓度为0.5mol/L，即平衡Ⅰ中二氧化硫、氧气的起始浓度分别为1mol/L、0.5mol/L，
若起始浓度c（SO2）=m mol?L-1，c（O2）=n mol?L-1，c（SO3）=p mol?L-1，在相同条件下进行实验，
将SO3按化学计量数转化到左边，得到SO2浓度为pmol/L、O2浓度为
mol/L，
由于恒温恒容下的等效平衡，应满足二者起始浓度之比为2：1，且将三氧化硫完全转化为二氧化硫和氧气时，总的二氧化硫的浓度、氧气的浓度与（1）中平衡I中二氧化硫、氧气起始浓度对应相等，且故应满足：m=2n且m+p=1、n+
=0.5，
故答案为：m=2n且m+p=1、n+
=0.5；
（4）实验Ⅰ、实验Ⅱ为等效平衡，从正、逆不同方向建立平衡，由方程式可知起始浓度：c（SO2）=c（SO3），令起始浓度都是1mol/L，则二氧化硫浓度变化为a%mol/L，由方程式可知平衡时c′（SO3）=a%mol/L，故SO3的转化率=
=1-a%，
故答案为：1-a%．
故答案为：1；
（2）原平衡状态Ⅰ和原平衡状态Ⅱ完全相同，二氧化硫的含量相等．维持实验Ⅰ的起始浓度和实验温度不变，在密闭可变体积容器（等压容器）进行实验，达到化学平衡，等效为在原平衡Ⅰ的基础上增大压强，与原平衡Ⅰ相比，平衡向正反应方向移动，由方程式可知，减少2mol二氧化硫的同时，混合气体总的物质的量减少1mol，故二氧化硫的含量减小，即二氧化硫含量Ⅰ＜Ⅱ；
故答案为：＜；
（3）由（1）可知，实验Ⅱ中SO3完全转化为SO2时，得到二氧化硫的浓度为1mol/L，氧气的浓度为0.5mol/L，即平衡Ⅰ中二氧化硫、氧气的起始浓度分别为1mol/L、0.5mol/L，
若起始浓度c（SO2）=m mol?L-1，c（O2）=n mol?L-1，c（SO3）=p mol?L-1，在相同条件下进行实验，
将SO3按化学计量数转化到左边，得到SO2浓度为pmol/L、O2浓度为
| P |
| 2 |
由于恒温恒容下的等效平衡，应满足二者起始浓度之比为2：1，且将三氧化硫完全转化为二氧化硫和氧气时，总的二氧化硫的浓度、氧气的浓度与（1）中平衡I中二氧化硫、氧气起始浓度对应相等，且故应满足：m=2n且m+p=1、n+
| P |
| 2 |
故答案为：m=2n且m+p=1、n+
| P |
| 2 |
（4）实验Ⅰ、实验Ⅱ为等效平衡，从正、逆不同方向建立平衡，由方程式可知起始浓度：c（SO2）=c（SO3），令起始浓度都是1mol/L，则二氧化硫浓度变化为a%mol/L，由方程式可知平衡时c′（SO3）=a%mol/L，故SO3的转化率=
| 1mol/L-a%mol/L |
| 1mol/L |
故答案为：1-a%．
点评：本题考查等效平衡计算，难度中等，理解等效平衡规律是解题的关键，（4）可以根据“从正、逆不同方向建立的等效平衡时物质的转化率之和为1”进行解答．
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