Question

在常压和500℃时把O₂和SO₂按1：2体积比混合，如果混合前O₂为10mol，平衡混合气体中SO₃占总体积的91%．求：
（1）平衡时有多少摩尔O₂转化？
（2）混合气体中SO₂的体积分数是多少？
（3）SO₂的转化率是多少？

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：令参加反应的氧气的物质的量为nmol，根据三段式解题法，用n表示求出混合气体各组分物质的量的变化量、平衡时各组分的物质的量．根据平衡时SO₃占总体积的91%，列方程计算n值．
（1）根据平衡时SO₃占总体积的91%，列方程计算n值；
（2）根据体积分数的定义计算；
（3）根据转化率的定义计算．

解答： 解：令参加反应的氧气的物质的量为nmol，则 
               2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）．
开始（mol）：20           10            0
变化（mol）：2n           n             2n
平衡（mol）：20-2n        10-n           2n   
（1）平衡时SO₃占总体积的91%，所以

2n

20-2n+10-n+2n

×100%=91%，
解得n=9.38
答：平衡时有9.38molO₂转化；
（2）混合气中SO₂的体积分数为

20-2×9.38

30-9.38

×100%=6%，答：混合气中SO₂的体积分数为6%；
（3）SO₂的转化率为

2×9.38

20

×100%=93.8%，答：SO₂的转化率为93.8%．

点评：本题考查化学平衡计算、等效平衡等，难度不大，注意基础知识的掌握与三段式解题法运用．