Question

（2012?绵阳模拟）在500°C、常压下，将2mol SO₂和1mol0₂放入一个体积可变的密闭容器中，测得容器的起始容积为200L．经一段时间后反应达到平衡，混合气体的体积变为140L，请回答下列问题：
（1）SO₂的转化率为

90%

．如果向平衡混合气中充入N ₂，SO₂的转化率如何变化？

降低（或减小）

．
（2）若起始时加入amolSO₂、b mol O₂，且a：b=2：l，在同样温度和压强下，反应达到平衡时，测得混合气体的容积为210L．则 a=

3

，容器的起始容积为

300L

SO₃的体积分数为

85.7%（或

6

7

）

（3）若将密闭容器体积固定为200L，起始时加入xmolSO₂、y mol O₂和z mol SO₃，反应达平衡时，温度、压强与（2）完全相同，容器内各气体的体积分数也与（2）达平衡时的情况完全相同，则x、y应该满足的关系式为

x=2y

，x、z应该满足的关系式为

x+z=

20

7

．

Answer 1

分析：（1）反应方程式为2SO₂+O₂2SO₃，利用三段式计算；
（2）根据（1）、（2）平衡状态相同计算；
（3）根据等效平衡计算．

解答：解：（1）反应方程式为2SO₂+O₂2SO₃，利用三段式计算，
          2SO₂+O₂2SO₃
起始：2mol  1mol       0
转化：2x     x        2x
平衡：2-2x    1-x      2x
根据体积之比等于物质的量之比可知：（2-2x+1-x+2x）：3=140：200，解之得x=0.9，所以SO₂的转化率为

0.9×2

2

×100%=90%，如果向平衡混合气中充入N ₂，压强不变，体积增大，平衡向逆反应方向移动，则SO₂的转化率降低，故答案为：90%；降低（或减小）；
（2）起始时加入amolS0₂、b mol O₂，且a：b=2：l，在同样温度和压强下，反应达到平衡时，与（1）平衡状态相同，为等效平衡，物质的转化率和百分含量都相同，设起始体积为V，则

V

200L

=

210

140

，解之得V=300L，SO₃的体积分数为与（1）相同，为

2x

(2-2x+1-x+2x)

×100%=

1.8

3-0.9

×100&=

6

7

×100%=85.7%，
故答案为：3； 300 L；85.7%（或

6

7

）；
（3）若将密闭容器体积固定为200L，起始时加入xmolS0₂、y mol 0₂和z mol SO₃，反应达平衡时，温度、压强与（2）完全相同，容器内各气体的体积分数也与（2）达平衡时的情况完全相同，为等效平衡，则有x=2y，且相当于只加二氧化硫和氧气时，起始时二氧化硫的物质的量（设为n）应为

n

2

=

200

140

，n=

20

7

，即x+z=

20

7

，
故答案为：x=2y； x+z=

20

7

．

点评：本题考查化学平衡和等效平衡问题，题目难度较大，注意等效平衡状态的理解和运用．