Question

1．一定條件下將3mol SO₂和1mol O₂通入體積為VL的密閉容器中發(fā)生反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反應前容器中的壓強為P，保持溫度和體積不變，5min后反應達到平衡，此時容器內混合氣體的平均相對分子質量為70，則平衡時體系內壓強為0.8P（用含P的代數(shù)式表示），SO₂的體積分數(shù)為50%．

Answer 1

分析 平衡時混合氣體總質量等于起始時二氧化硫與氧氣總質量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算平衡時混合氣體總物質的量，恒溫恒容條件下，壓強之比等于物質的量之比；
設參加反應的SO₂為xmol，利用三段式表示出平衡時各組分的物質的量，再根據(jù)平衡時混合氣體總物質的量列方程計算x的值，進而計算平衡體系中SO₂的體積分數(shù)．

解答 解：平衡時混合氣體總質量等于起始時二氧化硫與氧氣總質量，即混合氣體總質量=3mol×64g/mol+1mol×32g/mol=224g，則平衡時混合氣體總物質的量=$\frac{224g}{70g/mol}$=3.2mol，恒溫恒容條件下，壓強之比等于物質的量之比，故則平衡時體系內壓強為P×$\frac{3.2mol}{3mol+1mol}$=0.8P；
設參加反應的SO₂為xmol，則：
          2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
開始（mol）：3        1       0
轉化（mol）：x        0.5x    x
平衡（mol）：3-x      1-0.5x  x
所有3-x+1-0.5x+x=3.2
解得x=1.6
故平衡體系中SO₂的體積分數(shù)為$\frac{1.6mol}{3.2mol}$×100%=50%，
故答案為：0.8P；50%．

點評 本題考查化學平衡的有關計算，難度不大，注意化學平衡計算中三段式的應用．