题目

题型：不详难度：来源：

（6分）2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）；ΔH＝－196.6kJ/mol。在一定温度下，向一个容积不变的容器中，通入3mol SO₂和2mol O₂及固体催化剂，使之反应。平衡时容器内气体压强为起始时的90％。此时
（1）加入3mol SO₂和2mol O₂发生反应，达到平衡时，放出的热量为     。
（2）保持同一反应温度，在相同的容器中，将起始物质的量改为amol SO₂、bmol O₂、cmol SO₃（g）及固体催化剂，欲使起始时反应表现为向正反应方向进行，且平衡时SO₃的体积分数为2/9，a的取值范围是           。
（3）保持同一反应温度，在相同的容器中，将起始物质的量改为3mol SO₂、6mol O₂、3mol SO₃（g）及固体催化剂，则平衡    移动。（填“正向、不、逆向或无法确定是否）

答案

（1）98.3kJ（2）2＜a≤3 （3）不（各2分）

解析

考查可逆反应的有关计算。
（1）设消耗氧气的物质的量是x，则同时消耗SO₂是2x，生成三氧化硫是2x，则3－2x＋2－x＋2x＝（3mol+2mol）×0.9，解得x＝0.5mol，所以达到平衡时，放出的热量为0.5mol×196.6kJ/mol＝98.3kJ。
（2）根据（1）可知，平衡时三氧化硫的体积分数是2/9mol，所以要满足平衡时SO₃的体积分数为2/9，则三氧化硫根据方程式转化为反应物后，SO₂和氧气的物质的量分别应该都等于3mol和2mol，所以a的最大值是3mol。根据（1）可知，平衡时SO₂的物质的量是2mol，所以要使起始时反应表现为向正反应方向进行，则a必须大于2mol，即a的取值范围是2＜a≤3。
（3）设容器容积是1L，则根据（1）可知，平衡时平衡常数是。由于此时，所以反应恰好是平衡状态，即平衡不移动。