Question

3．向密闭容器中加入2molSO₂，1molO₂，发生2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）达到化学平衡．现有另外四种起始投入量①1molSO₂，1mol SO₃ ②2molSO₃
③1molSO₂，0.5molO₂，1molSO₃  ④2molSO₂，1molO₂，2molSO₃
回答下列问题：
（1）恒温恒容条件下，若SO₃的物质的量为n，则上述配比在平衡时SO₃的物质的量仍为n的是②③（填序号）；若SO₃体积分数为a%，则上述配比在平衡时仍为a%的是②③（填序号）
（2）恒温恒压条件下，若SO₃的物质的量为n，则上述配比在平衡时SO₃的物质的量仍为n的是②③（填序号）；若SO₃体积分数为a%，则上述配比在平衡时仍为a%的是②③④（填序号）

Answer 1

分析 （1）该反应为气体体积增大的反应，恒温恒容条件下，若加入2molSO₂，1molO₂平衡时SO₃的物质的量为n，SO₃体积分数为a%，则上述配比转化到一边即n（SO₂）=2mol，n（O₂）=1mol，则与原平衡完全等效，在平衡时SO₃的物质的量仍为n，SO₃体积分数仍为a%，据此判断；
（2）该反应为气体体积增大的反应，恒温恒压条件下，若加入2molSO₂，1molO₂平衡时SO₃的物质的量为n，则上述配比转化到一边即n（SO₂）=2mol，n（O₂）=1mol，则与原平衡完全等效，在平衡时SO₃的物质的量仍为n；则上述配比转化到一边满足SO₂与O₂物质的量之比为2：1，则与原平衡成比例等效，则SO₃体积分数为a%，据此判断．

解答 解：（1）该反应为气体体积增大的反应，恒温恒容条件下，若加入2molSO₂，1molO₂平衡时SO₃的物质的量为n，SO₃体积分数为a%，则上述配比转化到一边即n（SO₂）=2mol，n（O₂）=1mol，则与原平衡完全等效，在平衡时SO₃的物质的量仍为n，SO₃体积分数仍为a%，
①1molSO₂，1mol SO₃ 转化到一边得n（SO₂）=2mol，n（O₂）=0.5mol，与原平衡不等效；
②2molSO₃转化到一边得n（SO₂）=2mol，n（O₂）=1mol，与原平衡完全等效，所以平衡时SO₃的物质的量仍为n，SO₃体积分数仍为a%；
③1molSO₂，0.5molO₂，1molSO₃转化到一边得n（SO₂）=2mol，n（O₂）=1mol，与原平衡完全等效，所以平衡时SO₃的物质的量仍为n，SO₃体积分数仍为a%；
④2molSO₂，1molO₂，2molSO₃转化到一边得n（SO₂）=4mol，n（O₂）=2mol，与原平衡不等效；
所以平衡时SO₃的物质的量仍为n的是②③；若SO₃体积分数为a%，则上述配比在平衡时仍为a%的是②③，故答案为：②③；②③；
（2）该反应为气体体积增大的反应，恒温恒压条件下，若加入2molSO₂，1molO₂平衡时SO₃的物质的量为n，则上述配比转化到一边即n（SO₂）=2mol，n（O₂）=1mol，则与原平衡完全等效，在平衡时SO₃的物质的量仍为n；则上述配比转化到一边满足SO₂与O₂物质的量之比为2：1，则与原平衡成比例等效，则SO₃体积分数为a%，
①1molSO₂，1mol SO₃ 转化到一边得n（SO₂）=2mol，n（O₂）=0.5mol，与原平衡不等效；
②2molSO₃转化到一边得n（SO₂）=2mol，n（O₂）=1mol，与原平衡完全等效，所以平衡时SO₃的物质的量仍为n，SO₃体积分数仍为a%；
③1molSO₂，0.5molO₂，1molSO₃转化到一边得n（SO₂）=2mol，n（O₂）=1mol，与原平衡完全等效，所以平衡时SO₃的物质的量仍为n，SO₃体积分数仍为a%；
④2molSO₂，1molO₂，2molSO₃转化到一边得n（SO₂）=4mol，n（O₂）=2mol，与原平衡成比例等效，所以平衡时SO₃的物质的量为2n，SO₃体积分数仍为a%；
所以平衡时SO₃的物质的量仍为n的是②③；若SO₃体积分数为a%，则上述配比在平衡时仍为a%的是②③④，
故答案为：②③；②③④．

点评 本题考查的是等效平衡及化学平衡的有关计算，采用极限反应法是解题的关键，难度较大．