Question

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

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）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______．（2）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）．（3）若一开始就将K、F固定，其他条件均不变，则平衡时，甲、乙中SO3的物质的量分数是甲______乙（填“＞”、“＜”或“=”）；测得甲中SO2的转化率为w%，则乙中SO3的转化率等于______．（4）平衡后将甲容器的混合气的1.0%通入足量Ba（NO3）2溶液，生成的BaSO4质量为______克．

Answer 1

（1）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；
（2）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；
（3）体积固定，恒温、恒压容器中，两边达到平衡的状态相同，乙中的氦气对平衡无影响；体积不变，两边转化结果相同，左边甲容器中二氧化硫转化了2w%，右边乙容器中含有2w%三氧化硫，乙中三氧化硫的转化率=

2?2w%

2

=1-w%；
故答案为：=，1-w%；
（4）平衡后将甲容器的混合气的1.0%通入足量Ba（NO₃）₂溶液，稀硝酸具有氧化性，依据硫元素守恒生成的BaSO₄质量为1.0%×2×233g/mol=4.66g；
故答案为：4.66；