Question

400 ℃时，将一定量的SO₂和14 mol O₂压入一个盛有催化剂的10 L密闭容器中进行反应：2SO₂＋O₂2SO₃，已知2 min后，容器中剩余2 mol SO₂和12 mol O₂。试计算：

(1)生成SO₃的物质的量__________________。

(2)SO₂的起始物质的量浓度____________________。

(3)2 min内SO₂和SO₃的反应速率______________________。

Answer

4 mol 0.6 mol/L v(SO2)＝v(SO3)＝0.2 mol/(L·min)

【解析】

在有关反应速率的计算时一般采用三段式进行计算，即根据反应式分别列出起始量、转化量和平衡量（或某时刻的量），然后在根据已知条件进行列式计算。

设投入的SO2的物质的量为xmol，根据题干信息可建立三段式：

(1)由三段式可知，生成SO3的物质的量为4mol，故答案为：4mol；

(2)已知2 min后，容器中剩余2 mol SO2，则有x-4=2，x=2mol，所以SO2的起始物质的量浓度是6mol，浓度为6mol/10L=0.6mol·L-1，故答案为：0.6mol·L-1；

(3)反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，因为2 min内SO2和SO3的浓度变化量是相同的，所以2 min内SO2和SO3的反应速率相同，根据公式可得，v(SO2)＝v(SO3)＝=0.2 mol/(L·min)，故答案为：v(SO2)＝v(SO3)＝0.2 mol/(L·min)。