Question

3．537℃，1.01×10⁵Pa时，往容积可变的密闭容器中充入2molSO₂，lmolO₂，向容器中加入催化剂（固体）并保持恒温恒压，发生反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）达到平衡时，平衡气体中SO₃的体积分数为0.91，容器的体积为200L．保持上述温度和压强不变，若向容器中只充入2molSO₃并加入固体催化剂，则平衡时，SO₂的体积分数是6%，容器的体积为137.3L．

Answer 1

分析 （1）达到平衡时，平衡气体中SO₃的体积分数为0.91，
    2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
开始 2        1            0
转化 2x       x            2x
平衡2-2x 1-x 2x
则$\frac{2x}{3-x}$=0.91，解得x=0.94，
保持上述温度和压强不变，若向容器中充入2mol SO₃，与充入2molSO₂、1molO₂，达到平衡时状态相同，物质的量与压强成正比．

解答 解：（1）达到平衡时，平衡气体中SO₃的体积分数为0.91，
    2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
开始 2        1         0
转化 2x       x         2x
平衡2-2x     1-x        2x
则$\frac{2x}{3-x}$=0.91，解得x=0.94，
则平衡时，SO₂的体积分数是（1-0.91）×$\frac{2}{3}$×100%=6%，
保持上述温度和压强不变，平衡时气体的总的物质的量为3mol-0.94mol=2.06mol，所以平衡时气体的总体积为V=$\frac{2.06}{3}$=137.3L，
故答案为：6%；137.3．

点评 本题考查化学平衡的计算及等效平衡，注意把握温度、体积、压强的条件，判断两种状态为等同的平衡状态是解答的关键，题目难度中等．