Question

在某温度下、容积均为1L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2SO₂（g）+O₂（g） 2SO₃（g）△H=-196kJ/mol．初始投料与各容器达平衡时的有关数据如下：

实验	甲	乙	丙
初始投料	2molSO21molO2	2molSO3	4molSO22molO2
平衡时n（SO3）	1.6mol	n2	n3
反应的能量变化	放出Q1kJ	吸收Q2kJ	放出Q3kJ
体系的压强	P1	P2	P3
反应物的转化率	α1	α2	α3

（1）若初始投入amolSO₂、bmolO₂和cmolSO₃，在相同条件下，要达到与甲相同的化学平衡，则a、c与b、c间应满足的代数关系式为    、    ．
（2）该温度下此反应的平衡常数值为    ，若在相同温度条件下起始投入0.1molSO₂、0.1molO₂、0.3molSO₃，则反应开始时正逆反应速率的大小关系是V_正    V _逆
（3）三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是   
A．α₁+α₂=1             B．Q₁+Q₂=196           C．α₃＜α₁
D．P₃＜2P₁=2P₂E．n₂＜n₃＜3.2mol          F．Q₃=2Q₁
（4）如图表示甲反应在t₁时刻达到化学平衡，在t₂时刻因改变某个条件而发生变化的情况，则t₂时刻改变的条件可能是    或    ．

Answer

（1）从等效平衡的角度分析；
（2）根据k=，并根据平衡常数判断反应的平衡移动方向；
（3）从等效平衡的角度分析；
（4）t2时平衡向正反应方向移动．
【解析】
（1）若初始投入amolSO2、bmolO2和cmolSO3，在相同条件下，要达到与甲相同的化学平衡，
则amolSO2、bmolO2和cmolSO3相当于2molSO2和1molO2，达到同一平衡状态，
则       2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）
状态1：2mol       1mol            0
状态2：amol       bmol            cmol
则应有a+c=2，b+=1，
故答案为：a+c=2； b+=1；
（2）达到平衡时，平衡时n（SO3）=1.6mol，
则     2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）
起始：2mol      1mol             0
转化：1.6mol     0.8mol           1.6mol
平衡：0.4mol     0.2mol           1.6mol
则：k===80，
若在相同温度条件下起始投入0.1molSO2、0.1molO2、0.3molSO3，
则Qc==90＞80，平衡向逆反应方向移动，则正反应速率小于逆反应速率，
故答案为：80；＜；
（3）甲容器反应物投入2molSO2、1molO2与乙容器反应物投入2mol SO3在保持恒温、恒容情况下是等效平衡，平衡时SO3的物质的量n2=1.6mol、p1=p2、α1+α2=1、Q1+Q2能量总变化相当于2molSO2、1molO2完全转化成2mol SO3的能量，即吸放热Q1+Q2数值上就等于196kJ；甲容器反应物投入量2molSO2、1molO2与丙容器反应物投入量4molSO22molO2，若恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器也是等效平衡，然而现在是温度、容积相同的3个密闭容器，我们可以当成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下，体积受到了压缩，原反应正向气体体积减少，由平衡移动原理，则相较于甲容器（或假设状况）而言，丙容器平衡向逆向移动，也就是说，丙容器的转化率比甲容器还要低一些．
因此α1+α2=1、Q1+Q2=196；α3＞α1；P3＜2P1=2P2、n3＜n2＜3.2mol、Q3＞2Q1，故答案为：ABD；
（4）t2时平衡向正反应方向移动，三氧化硫浓度增大，二氧化硫浓度减小，可减低温度或充入氧气能实现反应的转化关系，
故答案为：降低温度；充入氧气．