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

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______．

Answer 1

（1）隔板处于中央，则左、右两室中混合气体的总物质的量相等，若右室中氮气完全转化时，右室中混合气体物质的量达极小值，
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g） 物质的量减小
1                        1+3-2=2
1mol                      2mol
故若右室中氮气完全转化，混合气体物质的量=1+4mol-2mol=3mol，左室中没有反应时，混合气体总物质的量为3mol，故平衡时，右室中气体总物质的量大于左室，隔板不可能处于中央，
故答案为：不可能；
（2）达到平衡后，隔板仍处于中央，则左、右两室中混合气体的总物质的量相等，即左、右两室混合气体物质的量减少量相等，假定减少量为ymol，则：
左室：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₂（g） 物质的量减小
     2                          1
     2ymol                      ymol
右室：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g） 物质的量减小
     1                          2
    0.5y mol                   ymol
故SO₂与N₂转化率之比=

2ymol

2mol

：

0.5ymol

1mol

=2：1，
故答案为：2：1；
（3）混合气体中二氧化硫、三氧化硫总物质的量为2mol，所用试剂能够确定二氧化硫、三氧化硫的质量则可以测定平衡时SO₂的转化率，
A．利用氢氧化钠溶液增重，可以测定二氧化硫、三氧化硫总质量，二者总物质的量为2mol，可以计算确定各自质量，可以测定二氧化硫的转化率，故A正确；
B．氯化钡溶液吸收三氧化硫得到硫酸钡沉淀，可以确定三氧化硫质量，可以测定二氧化硫转化率，故B正确；
C．98.3%的浓硫酸收三氧化硫，可以确定三氧化硫质量，可以测定二氧化硫转化率，故C正确；
D．硝酸钡混合溶液吸收三氧化硫得到硫酸钡沉淀，同时有硝酸生成，可以氧化二氧化硫，得到硫酸钡沉淀，不能确定二氧化硫或三氧化硫的质量，故D错误，
故答案为：ABC；
（4）起始时右侧体积小于左侧体积，则右室混合气体总物质的量小于左室中混合气体总物质的量，则：2mol+1mol＞1mol+amol+0.1mol，解得a＜1.9，
左右两侧反应都达到平衡，且平衡时隔板处于中央，则左、右两室中混合气体的总物质的量相等，令氮气的转化率为b，则二氧化硫转化率为5b，则：
左室：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₂（g） 物质的量减小
     2                          1
     2mol×5b                   5bmol
右室：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g） 物质的量减小
     1       3                   2
    bmol     3b                  2bmol
所以，2mol+1mol-5bmol=1mol+amol+0.1mol-2bmol，故1.9-3b=a，由于是可逆反应，故5b×2＜2、b×3＜a，联立得a＞1.3，
综上所述，可得1.3＜a＜1.9，
故答案为：1.3＜a＜1.9．