还是化学平衡 再线等候!!!!!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/17 11:58:18
537 ℃、1.01×105 Pa时,往容积可变的密闭容器中充入2 mol SO2、l mo1O2,此时容器的体积为200 L 。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 。

试回答下列问题:

(1)工业上二氧化硫的催化氧化采用常压而不采用高压的原因是:__________________。

(2)保持上述温度和压强不变,若向容器中只充入2 mol SO3 ,并加入固体催化剂。则平衡时,SO2的体积分数是___________,容器的体积为___________L。

(3)温度仍保持537 ℃,容器体积保持200 L不变(恒容)。充入a mol SO2、b mol O2,并加入固体催化剂,反应达到平衡时,SO3的体积分数仍为0.91,体系压强为1.01×105 Pa。若a∶b=2∶1,则a=___________。

做2,3 问

要有过程

才得分!! ( 第3问答案2。91)

(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是一个反应前后气体体积减少的放热反应,增大压强,平衡正向移动,降低温度,平衡逆向移动。但工业生产中常采用常压而不是高压,主要是由于压强对平衡的转化影响不大,同时,增大压强对设备和动力的要求都很高,因此一般不采用高压,而是常压;同时升高温度平衡逆向移动,不利于SO2的转化,但催化剂在537℃左右时活性最大,反应速率快,因此,一般工业生产中采用高温条件。

(2)温度一定,体积可以改变,说明反应过程中压强保持不变,则本题是等温等压条件下的等效平衡问题,因此,只充入2molSO3时,换算成方程式左边与原平衡起始一致,说明是等效平衡,SO2的体积分数仍为0.91。此时:

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

反应起始物质的物质的量(mol) 2 1 0

反应过程中转化的物质的量(mol) 2x x 2x

平衡时各物质的物质的量(mol) 2-2x 1-x 2x

则:同温同压下,体积比等于物质的量之比,即:2x/(3-x)0.91,解得x=0.94

则:V前/V后=n前/n后,200L/ V后=3/(3-x),可得V后=137.3L。

(3)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

反应起始物质的物质的量(mol) a b 0

反应过程中转化的物质的量(mol) 2y y 2y

平衡时各物质的物质的量(mol) a-2y b-y 2y

则有:a∶b=2∶1;2y/(a+b-y)=0.91;(V前/V后=n前/n后)a+b-y=3;

解上述三个方程组,可得:y=1.365mol,a=2.91mol;b=1.455mol。

(1)常压下,三氧化硫的含量已达到91%,从降低成本考虑,没有必要再加压.
(2)6% 137.5 (3)2.91

详细解答请参见以下链接中的例4