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等效平衡。

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/06/28 14:47:28
解析及答案。
等效平衡。
解题思路: 对于平衡状态的建立,只与条件相关,即与温度、压强(或容器的容积)、反应物或生成物的起始量的相对关系有关,而与反应进行的方向无关. 因此对于该条件下的反应,初始态是2 mol SO2和1 mol O2的混合物,或是2 mol纯净的SO3,两者是等价的,最终到达的平衡状态完全相同.因此(1)中答案应为c=2. 而(2)中初始态包含了三种气态物质,此时需要进行思维转换,将初始物质的加入量转换为相当于a=2,b=1,就可以达到题设的平衡状态.现在a=0.5,则b═0.25,此时与题干所设初始态的差别是△a=2-0.5=1.5,△b=1-0.25=0.75,由此SO3的初始加入量c必须转化为等效于a=1.5和b=0.75的量,根据该反应方程式的化学计量数比推断知c=1.5. (3)中要求将具体问题抽象为普遍规律,此时必须把握“把所有初始物都转换为反应物,则必须相当于2 mol SO2和1 mol O2的混合物,把所有的初始物转换为生成物,则必须相当于2 mol纯净的SO3”.才能得出正确结论:必须同时满足a+c=2和2b+c=2两个关系式.
解题过程:
设起始时2摩SO2和1摩O2为Ⅰ状态,其它条件为Ⅱ状态,温度不变,体积不变时,
根据改变起始加入量情况,则只要通过可逆反应的化学计量数比换算(极限假设转换)成反应方程式左(或右)的同一边物质的物质的量与原平衡相同即可.利用方程式求解:
(1) 2SO2 + O2 2SO3
Ⅰ 2mol 1mol 0
Ⅱ 0 0 cmol
根据方程式可知:2 mol SO3相当于2 mol SO2和1 mol O2,故c=2 mol.
故答案为:c=2;
(2)2SO2 + O2 2SO3
Ⅰ 2mol 1mol 0
Ⅱ 0.5mol bmol cmol
则有:0.5+c=2;b+ c 2 =1,解之得:b=0.25 mol,c=1.5 mol,

(3) 2SO2 + O2 2SO3
Ⅰ 2mol 1mol 0
Ⅱ a b c
当SO2和SO3的物质的量之和为2 mol时,才能保证反应初始SO2的物质的量为2mol,即a+c=2mol,此时要求O21mol,那么就有b+0.5c=1mol.
满足此两条件方可使平衡与题说平衡完全相同.故答案为:a+c=2;2b+c=2.