Question

在一定温度下，把2mol SO₂和1mol O₂通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：

2SO₂＋O₂2SO3

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体积分数仍跟上述平衡时的完全相同．请填写以下空白：

(1)若a＝0，b＝0，则c＝________．

(2)若a＝0.5，则b＝________，c＝________．

(3)a，b，c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)：________，________．

Answer 1

答案：2mol;0.25mol,1.5mol;a＋c＝2,b＋c/2＝1
解析：

【答案】(1)2mol;(2)0.25mol,1.5mol;(3)a＋c＝2,b＋c/2＝1 　　【解析】此题考查的知识点是等效平衡．(1)是从逆反应开始，2mol SO3开始和2mol SO2和1mol O2开始是等效的．(2)是正、逆反应同时开始，将a，b，c全换算到方程式的左边，应为2mol SO2和1mol O2．现有SO2 0.5mol，还需要由SO3提供SO2 1.5mol，由化学计量数可知SO3需1.5mol，同时提供O2 0.75mol，加入的O2量b＝1mol－0.75mol＝0.25mol．(3)题中要求“a mol SO2＋b mol O2＋c mol SO3”与“2 mol SO2＋1mol O2”建成等效平衡，“a mol SO2＋b mol O2＋c mol SO3”若全换算成方程式左边的SO2和O2，则SO2有(a＋c)mol，O2有(b＋c/2)mol，所以a＋c＝2，b＋c/2＝1． 　　【拓展延伸】等效平衡指同一条件下，当起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数(物质的量分数、体积分数)均相同，这样的化学平衡互称等效平衡．它可按反应条件分为以下两种类型： 　　(1)等温等容： 　　①对于反应前后气体体积不变的可逆反应，只要反应物或生成物的物质的量的比例与原平衡相同(通过化学计量数比换算到反应方程式中的同一边)，则为等效平衡，各物质在平衡混合物中的物质的量分数、体积分数、质量分数相同，但平衡浓度不同，每一次平衡浓度都成比例，与加入量的比例相同． 　　②对于反应前后气体体积改变的可逆反应，改变起始加入情况，只要反应物或生成物的物质的量与原平衡相同(通过化学计量数比换算到反应方程式中的同一边)，则两平衡等效．此时各物质的浓度也相等． 　　(2)等温等压： 　　对于任一反应，改变起始加入情况，只要按化学计量数换算成方程式两边任一边物质的物质的量之比与原平衡相同，两平衡等效，各物质在平衡混合物中的物质的量分数、体积分数、质量分数相同，但平衡浓度不同，每一次平衡浓度都成比例，与加入量的比例相同．