Question

在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧进行如图所示的反应（均加有适量的新型固体催

在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧进行如图所示的反应（均加有适量的新型固体催化剂，其体积可忽略不计）

（1）若开始时左侧投入2molSO2、1molO2，右侧投入1molN2、4molH2，达到平衡后（两侧温度相同），隔板是否可能处于中央___________（填“可能或不可能”）（2）起始时投入2molSO2、1molO2；1molN2、2molH2，达到平衡后，隔板仍处于中央，则SO2的转化率和N2的转化率之比为 ___________（填数字）
（3）若起始时投入2molSO2、1molO2，欲用简单方法粗略测定平衡时SO2的转化率，则可将左侧的平衡混合气体中通入足量的_________（填序号）　A．氢氧化钠溶液 B．氯化钡溶液
C．98.3%的浓硫酸 D．硝酸钡混合溶液
（4）若起始时投入2molSO2、1molO2；1molN2、amolH2、0.1molNH3，起始时右侧体积小于左侧体积，当a值在一定范围内变化时，均可通过调节反应器温度，使左右两侧反应都达到平衡，且平衡时隔板处于中央，此时SO2的转化率与N2的转化率之比为5：1，求a的取值范围_____________

希望告知计算过程

Answer 1

(1) 不可能
二者均不可能彻底反应。
左边反应使总物质的量减少，即平衡时总物质的量少于开始时物质的量3mol
右边反应使总物质的量减少, 假定完全反应:
N2 + 3H2 = 2NH3
1 4 0 开始时物质的量
0 1 2 假定完全反应时物质的量; 和为3mol, 实际要大于3mol,

平衡时, 同温同压下体积不可能相同

(2)
2SO2 + O2 = 2SO3
2 1 0 开始时物质的量
2x x 2(1 - x) 平衡时物质的量, 总和为a = 2x + x + 2(1 - x) = x + 2 mol (0 < x < 1)
SO2转化率p = (2 - 2x)/2 = 1 - x (i)
N2 + 3H2 = 2NH3
1 2 0 开始时物质的量
y 2-3(1-y) 2(1 - y) 平衡时物质的量, 总和为b = y + 2 - 3(1 - y) + 2(1 - y)
= 2y + 1 mol (1/3 < y < 1)
N2转化率q = (1 - y)/1 = 1 - y (ii)
达到平衡后，隔板仍处于中央, x + 2 = 2y + 1, y = (x + 1)/2
p/q = (1 - x)/(1 - y) = (1 - x)/[1 - (x + 1)/2] = 2(1 - x)/(2 - x - 1) = 2 (即2 : 1)

(3)
BC
BaSO4沉淀, BaSO3不是
浓硫酸可吸收SO3 (得焦硫酸)

(4)

左边开始时物质的量总和为3 mol
右边开始时物质的量总和为1 + a + 0.1 = 1.1+ a mol
1.1 + a < 3, a < 1.9
设SO2转化率为t, N2转化率为t/5
2SO2 + O2 = 2SO3
2 1 0 开始时物质的量
2(1-t) 1-t 2t 平衡时物质的量, 总和为2(1-t) + 1- t + 2t = 3 - t
N2 + 3H2 = 2NH3
1 a 0.1 开始时物质的量
1- t/5 a- 3t/5 0.1 +2t/5 平衡时物质的量, 总和为1- t/5 + a- 3t/5 + 0.1 +2t/5 = 1.1 + a - 2t/5
3 - t = 1.1 + a - 2t/5
t = 5(1.9 - a)/3
0 < t < 1
0 < 5(1.9 - a)/3 < 1
1.3 < t < 1.9