Question

9．在一密閉的2L的容器里裝有4mol SO₂和2mol O₂，在一定條件下開始反應．2min末測得容器中共有5.2mol 氣體，試計算：
（1）2min末SO₃氣體的物質(zhì)的量濃度；
（2）2min內(nèi)O₂的平均反應速率v（O₂）；
（3）2min末SO₂的轉化率．

Answer 1

分析 在一密閉的2L容器中裝有4mol SO₂和2mol O₂，2min末測得容器中共有5.2mol 氣體，設消耗的O₂的物質(zhì)的量為x，則利用三段式法進行計算
                     2SO₂（g）+O₂（g）?2 SO₃（g）
起始量（mol）：4             2             0
變化量（mol）：2x          x            2x
2min末（mol）：4-2x     2-x         2x
（1）根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算SO₃的濃度；
（2）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算v（O₂）；
（3）SO₂的轉化率=$\frac{轉化的量}{起始的量}$×100%．

解答 解：（1）在一密閉的2L容器中裝有4mol SO₂和2mol O₂，2min末測得容器中共有5.2mol 氣體，設消耗的O₂的物質(zhì)的量為x，則利用三段式法進行計算：
                       2SO₂（g）+O₂（g）?2 SO₃（g）
起始量（mol）：4              2                0
變化量（mol）：2x             x               2x
2min末（mol）：4-2x        2-x             2x      4-2x+2-x+2x=5.2，解得x=0.8，則2min末SO₃氣體的物質(zhì)的量2×0.8mol=1.6mol，
2min末SO₃氣體的物質(zhì)的量濃度c（SO₃）=$\frac{n}{V}$=$\frac{1.6mol}{2L}$=0.8mol/L，
答：2min末SO₃氣體的物質(zhì)的量濃度為0.8mol/L；
（2）2min內(nèi)O₂的物質(zhì)的量的變化為：0.8mol，2min內(nèi)O₂的平均反應速率v（O₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2mol/（L•min），

答：2min內(nèi)O₂的平均反應速率v（O₂）為0.2mol/（L•min）；
（3）2min末變化的SO₂的物質(zhì)的量為2×0.8mol=1.6mol，SO₂的轉化率=$\frac{轉化的量}{起始的量}$×100%=$\frac{1.6mol}{4mol}$=40%．
答：2min末SO₂的轉化率為40%．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握化學平衡三段法及反應速率公式、轉化率計算等為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．