Question

將2mol SO₂和1mol O₂混合置于體積可變，壓強恒定的密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑

△

2SO₃（g），△H＜0，當反應(yīng)進行到時間t₁點時達到平衡狀態(tài)，測得混合氣體總物質(zhì)的量為2.1mol．試回答下列問題：
（1）反應(yīng)進行到t₁時，SO₂的物質(zhì)的量是多少？寫出簡要計算過程：
（2）若在t₁時充入一定量的氬氣（Ar），SO₂的物質(zhì)的量將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）若在t₁時升溫，重新達到平衡狀態(tài)，新平衡混合物中氣體的總物質(zhì)的量

 

2.1mol（填“＜”、“＞”或“=”），并簡單說明原因

 

．
（4）若其它條件不變，在t₁時再加入0.2mol SO₂、0.1mol O₂和1.8mol SO₃，則SO₂的體積分數(shù)

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算，設(shè)消耗氧氣物質(zhì)的量為x，結(jié)合三段式計算混合氣體總物質(zhì)的量為2.1mol計算得到消耗氧氣物質(zhì)的量，得到二氧化硫物質(zhì)的量；
（2）壓強恒定的密閉容器中加入惰性氣體，保持恒壓，體積增大，壓強減小，平衡向氣體體積增大的方向進行；
（3）反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向進行分析判斷；
（4）恒壓條件下，在t₁時再加入0.2molSO₂、0.1molO₂和1.8molSO₃，與原平衡是等效平衡．

解答： 解：（1）設(shè)反應(yīng)達到平衡時氧氣消耗了x mol，
                2SO₂（g）+O₂（g） 

催化劑 .

△

2SO₃（g），△H＜0
開始時：（mol）    2.0    1.0          0
消耗了：（mol）    2x      x           2x
平衡時：（mol）   2.0-2x  1.0-x        2x    
2.0-2x+1.0-x+2x=2.1
x=0.9 mol 則SO₂為0.2 mol；
答：設(shè)反應(yīng)達到平衡時氧氣消耗了x mol，
（2）體積可變，壓強恒定的密閉容器中充入一定量的氬氣（Ar），體積增大，反應(yīng)物的分壓減小，所以平衡向體積增大的方向移動，即向逆反方向移動，所以SO₂的物質(zhì)的量增大，故答案為：增大；
（3）已知該反應(yīng)的正方向為放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡逆移，逆方向為物質(zhì)的量增大的方向，所以新平衡混合物中氣體的總物質(zhì)的量＞2.1mol，
故答案為：＞；升高溫度反應(yīng)向吸熱反應(yīng)方向進行，即化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動，氣體的總物質(zhì)的量增大；
（4）恒壓條件下，在t₁時再加入0.2molSO₂、0.1molO₂和1.8molSO₃，極值轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物2mol SO₂和1mol O₂混合，與原平衡是等效平衡，則SO₂的體積分數(shù)不變；
故答案為：不變．

點評：本題考查了平衡移動、化學(xué)平衡圖象等，難度中等，本題要注意對等效平衡的分析．