Question

在一定溫度下，向一個容積可變的恒壓容器中，通入3 mol SO₂和2 mol O₂及固體催化劑，使之反應：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)  ΔH＝－196.6 kJ·mol^－1，平衡時容器內氣體壓強為起始時的90%。保持同一反應溫度，在相同容器中，將起始物質的量改為4 mol SO₂、3 mol O₂、2 mol SO₃(g)，下列說法正確的是

A．第一次實驗平衡時反應放出的熱量為98.3kJ

B．第一次實驗平衡時SO2的轉化率比第二次實驗平衡時SO2的轉化率大

C．第二次實驗達平衡時SO3的體積分數大于2/9

D．兩次實驗平衡時，SO3的濃度相等

Answer 1

AD

2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)  ΔH＝－196.6 kJ·mol^－1
起始  3 mol   2 mol       0
變化  2x      x          2x
平衡  3—2x   2—x       2x
根據阿伏加德羅定律的推論：同溫同體積，壓強之比=物質的量之比
得：；x=0.5
根據熱化學方程式可求得第一次實驗平衡時反應放出的熱量為98.3kJ，A對
若保持同一反應溫度，在相同容器中，將起始物質的量改為4 mol SO₂、3 mol O₂、2 mol SO₃(g)
則：在恒溫恒壓條件下：
2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol^－1
第一組  3 mol   2 mol       0
第二組   4 mol   3 mol       2 mol等效于
6 mol SO₂  4 mol O₂  0 mol SO₃(g)
即第一次實驗與第二次實驗互為等效平衡，所以兩次平衡轉化率相同，SO3的體積分數相同，濃度相等。