537℃、1.01×105Pa 时,往容积可变的密闭容器中充入2mol SO2、1mol O2,此时容器的体积为200L.向容器中加入催化剂(固体)并保持恒温恒压,发生反应:2SO2(气)+O2(气)⇌2SO3(气)达到平衡时,平衡气体中SO3的体积分数为0.91.试回答下列问题:(1)工业上二氧化硫的催化氧化采用常压而不采用高压的原因是:______.(2)保持上述温度和压强不变,若向容器中只充入2mol SO3并加入固体催化剂.则平衡时,SO2的体积分数是______,容器的体积为______L.(3)温度仍保持537℃,容器体积保持200L不变(恒容).充入a molSO2、b molO2,并加入固体催化剂,反应达平衡时,SO3的体积分数仍为0.91,体系压强为1.01×105Pa.若a:b=2:1,则a=______.

问题描述:

537℃、1.01×105Pa 时,往容积可变的密闭容器中充入2mol SO2、1mol O2,此时容器的体积为200L.向容器中加入催化剂(固体)并保持恒温恒压,发生反应:2SO2(气)+O2(气)⇌2SO3(气)达到平衡时,平衡气体中SO3的体积分数为0.91.
试回答下列问题:
(1)工业上二氧化硫的催化氧化采用常压而不采用高压的原因是:______.
(2)保持上述温度和压强不变,若向容器中只充入2mol SO3并加入固体催化剂.则平衡时,SO2的体积分数是______,容器的体积为______L.
(3)温度仍保持537℃,容器体积保持200L不变(恒容).充入a molSO2、b molO2,并加入固体催化剂,反应达平衡时,SO3的体积分数仍为0.91,体系压强为1.01×105Pa.若a:b=2:1,则a=______.

(1)常压下三氧化硫的含量已很高,为节约成本,无需增大压强,因增大压强,需要增大设备的抗压能力,且消耗能源,故答案为:常压下,三氧化硫的含量已达到91%,从降低成本考虑,没有必要再加压;(2)达到平衡时,...
答案解析:(1)常压下三氧化硫的含量已很高,为节约成本,无需增大压强;
(2)利用三段式法结合等效平衡解答;
(3)达到平衡时,平衡气体中SO3的体积分数为0.91,a:b=2:1,与起始充入2molSO2、1molO2,达到平衡时状态相同,根据物质的量之比等于体积之比计算.
考试点:化学平衡的计算;化学平衡的调控作用.
知识点:本题考查化学平衡的计算及等效平衡,注意把握温度、体积、压强的条件,判断两种状态为等同的平衡状态是解答的关键,易错点为题中恒压和恒容两种条件,答题时不要忽视,题目难度中等.