题目
在一个抽空的容器中,引入氯和二氧化硫,若它们之间没有发生反应,则在375.3K时的分压应分别为47836kPa和44.786kPa。将容器保持在3753K,经一定时间后,压力变为常数,且等于86.096kPa。求反应SO2Cl2(g)SO2(g)+Cl2(g)的K。
在一个抽空的容器中,引入氯和二氧化硫,若它们之间没有发生反应,则在375.3K时的分
压应分别为47836kPa和44.786kPa。将容器保持在3753K,经一定时间后,压力变为常数,且
等于86.096kPa。求反应SO2Cl2(g)
SO2(g)+Cl2(g)的K。
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定反应物和产物的初始分压
根据题目，初始时容器中只有二氧化硫（SO2）和氯气（Cl2），它们的分压分别为44.786 kPa和47.836 kPa。反应方程式为：
SO2(g) + Cl2(g) ⇌ SO2Cl2(g)
步骤 2：确定平衡时的总压力
题目中提到，反应达到平衡后，容器内的总压力为86.096 kPa。这意味着反应物和产物的分压之和等于86.096 kPa。
步骤 3：计算平衡时的分压
设反应过程中SO2和Cl2的分压分别减少x kPa，那么平衡时SO2和Cl2的分压分别为(44.786 - x) kPa和(47.836 - x) kPa，而SO2Cl2的分压为x kPa。根据总压力，我们有：
(44.786 - x) + (47.836 - x) + x = 86.096
解得：x = 6.526 kPa
因此，平衡时SO2的分压为(44.786 - 6.526) kPa = 38.26 kPa，Cl2的分压为(47.836 - 6.526) kPa = 41.31 kPa，SO2Cl2的分压为6.526 kPa。
步骤 4：计算平衡常数Kp
平衡常数Kp的表达式为：
Kp = [SO2Cl2] / ([SO2] * [Cl2])
将平衡时的分压代入，得到：
Kp = 6.526 / (38.26 * 41.31) = 0.00413
根据题目，初始时容器中只有二氧化硫（SO2）和氯气（Cl2），它们的分压分别为44.786 kPa和47.836 kPa。反应方程式为：
SO2(g) + Cl2(g) ⇌ SO2Cl2(g)
步骤 2：确定平衡时的总压力
题目中提到，反应达到平衡后，容器内的总压力为86.096 kPa。这意味着反应物和产物的分压之和等于86.096 kPa。
步骤 3：计算平衡时的分压
设反应过程中SO2和Cl2的分压分别减少x kPa，那么平衡时SO2和Cl2的分压分别为(44.786 - x) kPa和(47.836 - x) kPa，而SO2Cl2的分压为x kPa。根据总压力，我们有：
(44.786 - x) + (47.836 - x) + x = 86.096
解得：x = 6.526 kPa
因此，平衡时SO2的分压为(44.786 - 6.526) kPa = 38.26 kPa，Cl2的分压为(47.836 - 6.526) kPa = 41.31 kPa，SO2Cl2的分压为6.526 kPa。
步骤 4：计算平衡常数Kp
平衡常数Kp的表达式为：
Kp = [SO2Cl2] / ([SO2] * [Cl2])
将平衡时的分压代入，得到：
Kp = 6.526 / (38.26 * 41.31) = 0.00413