Question

如圖所示，甲、乙之間的隔板K和活塞F都可左右移動，甲中充入2mol SO₂和1mol O₂，乙中充入2mol SO₃和1mol He，此時K停在0處．在一定條件下發(fā)生可逆反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反應達到平衡后，再恢復至原溫度．回答下列問題：
（1）達到平衡后隔板K是否可能處于0刻度

不可能

（填“可能”或“不可能”）．若K最終停留在0刻度左側a處，則a一定小于

2

．
（2）若平衡時，K最終停留在左側刻度1處，則甲中SO₃的物質的量為

1

mol，乙中SO₃的轉化率

＞

50%（填“＞”、“＜”或“=”），活塞F最終停留在右側刻度

②

處（填下列序號：①＜6�、冢�6�、�=6）．
（3）若一開始就將K、F固定，其他條件均不變，則平衡時，甲、乙中SO₃的物質的量分數(shù)是甲

=

乙（填“＞”、“＜”或“=”）；測得甲中SO₂的轉化率為w%，則乙中SO₃的轉化率等于

1-w%

．
（4）平衡后將甲容器的混合氣的1.0%通入足量Ba（NO₃）₂溶液，生成的BaSO₄質量為

4.66

克．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應是氣體體積減小的反應，可逆反應不能完全反應進行分析；
（2）“隔板K最終停留在左側1處”說明反應后氣體體積為5格，即物質的量為2.5mol，
設參加反應的二氧化硫的物質的量為2x，
故2-2x+1-x+2x=2.5，
則x=0.5mol，
則甲中二氧化硫的轉化率為50%，生成三氧化硫物質的量為1mol；
但是對于乙來說，就不同了，如果無He，甲與乙是等效平衡，但乙的壓強比甲小，則 2SO₃（g）?2SO₂（g）+O₂（g）的平衡向右移動了；
（3）體積固定，恒溫、恒壓容器中，兩邊達到平衡的狀態(tài)相同，乙中的氦氣對平衡無影響；體積不變，兩邊轉化結果相同，左邊甲容器中二氧化硫轉化了2w%，右邊乙容器中含有2w%三氧化硫，依據(jù)轉化率概念計算得到；
（4）依據(jù)硫元素守恒，結合硝酸鋇溶液中稀硝酸的氧化性最后硫元素全部轉化為硫酸鋇沉淀計算；

解答：解：（1）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反應是氣體體積減小的反應，隔板一定發(fā)生滑動，達到平衡后隔板K不可能處于0刻度；由于甲中充入2molSO₂和1mol O₂，反應向正反應方向移動，A中壓強降低，最多能轉化為2mol SO₃，但是由于反應是可逆反應，所以2SO₃的物質的量在0-2 mol之間，所以達到平衡后，隔板K不再滑動，最終停留在左側刻度0-2之間，故a小于2；
故答案為：不可能，2；
（2）由于左右兩邊不考慮加入的氦氣，達到的平衡是相同平衡，三氧化硫體積分數(shù)相同，“隔板K最終停留在左側1處”說明反應后氣體體積為5格，左邊氣體減少了0.5mol，即平衡后物質的量為2.5mol，
設參加反應的二氧化硫的物質的量為2x，
故2-2x+1-x+2x=2.5，
則x=0.5mol，
則甲中二氧化硫的轉化率為50%．生成三氧化硫物質的量為1mol；
但是對于乙來說，就不同了，如果無He，甲與乙是等效平衡，但乙的壓強比甲小，則2SO₃（g）?2SO₂（g）+O₂（g）的平衡向右移動了，故其轉化率比大于50%；左邊氣體減少了0.5mol，右邊增加物質的量大于0.5mol，F(xiàn)活塞右移，活塞F最終停留在右側刻度大于6處；
故答案為：1，＞，②；
（3）體積固定，恒溫、恒壓容器中，兩邊達到平衡的狀態(tài)相同，乙中的氦氣對平衡無影響；體積不變，兩邊轉化結果相同，左邊甲容器中二氧化硫轉化了2w%，右邊乙容器中含有2w%三氧化硫，乙中三氧化硫的轉化率=

2-2w%

2

=1-w%；
故答案為：=，1-w%；
（4）平衡后將甲容器的混合氣的1.0%通入足量Ba（NO₃）₂溶液，稀硝酸具有氧化性，依據(jù)硫元素守恒生成的BaSO₄質量為1.0%×2×233g/mol=4.66g；
故答案為：4.66；

點評：本題考查了化學平衡的建立過程分析判斷，注意恒溫容器和恒壓容器中的平衡特征分析，掌握反應過程中的氣體變化和平衡建立是解題關鍵，題目難度中等．