Question

在一定溫度下，把2 mol SO₂和1 mol O₂通入一個一定容積的密閉容器里，發生如下反應：2SO₂+O₂2SO₃，當反應進行到一定程度時，反應混合物就處于化學平衡狀態。現在該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO₂、O₂和SO₃的物質的量（mol）。如a、b、c取不同的數值，它們必須滿足一定的相互關系，才能保證達到平衡時，反應混合物中三種氣體的體積分數仍跟上述平衡時的完全相同。請填寫下列空白：

（1）若a=0，b=0，則c=______________。

（2）若a=0.5，則b=_______________和c=______________。

（3）a、b、c必須滿足的一般條件是（請用兩個方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c）：_________________、__________________。

Answer 1

（1）2  （2）0.25  1.5  （3）a+c=2  b+c/2=1

解析：（1）是從逆反應開始的，2 mol SO₃與2 mol SO₂和1 mol O₂開始是等效的。（2）是正、逆反應同時開始，0.5 mol SO₂、0.25 mol O₂與0.5 mol SO₃是等效的，再加入1.5 mol SO₃就與起始2 mol SO₃等效了。（3）題中要求“2 mol SO₂+1 mol O₂”與“a mol SO₂+b mol O₂+c mol SO₃”建成等效平衡。從2SO₂+O₂2SO₃知：c mol SO₃c mol SO₂+c/2 mol O₂，所以a mol SO₂+b mol O₂+c mol SO₃(a+c) mol SO₂+(b+c/2) mol O₂，于是a+c=2，b+c/2=1。