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如图所示,甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动,甲中充入2mol SO2和1mol O2,乙中充入

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/07/17 23:44:04
如图所示,甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动,甲中充入2mol SO2和1mol O2,乙中充入2mol SO3和1mol He,此时K停在0处.在一定条件下发生可逆反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),反应达到平衡后,再恢复至原温度,回答下列问题:
(1)若固定隔板K,能表示甲容器中一定达到化学平衡的是______
A.甲中气体的总压强不变          B.各气体的物质的量浓度不变
C.混合气体的平均摩尔质量不变    D.混合气体的密度不变
E.反应速率v(SO2)=v(SO3
(2)达到平衡后隔板K是否可能处于0刻度______(填“可能”或“不可能”).若K最终停留在0刻度左侧a处,则a一定小于______.
(3)若平衡时,K最终停留在左侧刻度1处,则甲中SO3的物质的量为______mol,乙中SO3的转化率______50%(填“>”、“<”或“=”),活塞F最终停留在右侧刻度______处(填下列序号:①<6 ②>6 ③=6).
(4)若一开始就将K、F固定,其他条件均不变,甲平衡后压强变为开始压强的0.8倍,则甲、乙都达到平衡后,两容器的压强之比为P:P=______
(1)A.甲中气体的总压强不变,说明正逆反应速率相等,达平衡状态,故正确;          
B.各气体的物质的量浓度不变,说明正逆反应速率相等,达平衡状态,故正确;
C.混合气体的平均摩尔质量不变,说明正逆反应速率相等,达平衡状态,故正确;    
D.混合气体的密度不变,始终不变,故错误;
E.反应速率v(SO2)=v(SO3),未体现正逆的关系,故错误;
故选:ABC;
(2)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),反应是气体体积减小的反应,隔板一定发生滑动,达到平衡后隔板K不可能处于0刻度;由于甲中充入2molSO2和1mol O2,反应向正反应方向移动,A中压强降低,最多能转化为2mol SO3,但是由于反应是可逆反应,所以2SO3的物质的量在0-2 mol之间,所以达到平衡后,隔板K不再滑动,最终停留在左侧刻度0-2之间,故a小于2,故答案为:不可能,2;
(3)由于左右两边不考虑加入的氦气,达到的平衡是相同平衡,三氧化硫体积分数相同,“隔板K最终停留在左侧1处”说明反应后气体体积为5格,左边气体减少了0.5mol,即平衡后物质的量为2.5mol,
设参加反应的二氧化硫的物质的量为2x,
故2-2x+1-x+2x=2.5,
则x=0.5mol,
则甲中二氧化硫的转化率为50%.生成三氧化硫物质的量为1mol;
但是对于乙来说,就不同了,如果无He,甲与乙是等效平衡,但乙的压强比甲小,则2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)的平衡向右移动了,故其转化率比大于50%;左边气体减少了0.5mol,右边增加物质的量大于0.5mol,F活塞右移,活塞F最终停留在右侧刻度大于6处;
故答案为:1,>,②;
(4)两个容器达平衡时是等效平衡,甲平衡后压强变为开始压强的0.8倍,平衡时物质的量为3×0.8=2.4mol,则乙都达到平衡时物质的量为2.4mol+1mol=3.4mol,所以两容器的压强之比为P:P=2.4:3.4=12:17,故答案为:12:17.