t℃时，在两个相同的密闭刚性容器（恒容）中分别进行SO2和SO3相互转化的实验，反应的化学方程式为2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），实验Ⅰ和实验Ⅱ的情况分别如图Ⅰ和图Ⅱ所示：分析数据发

Question

t℃时，在两个相同的密闭刚性容器（恒容）中分别进行SO₂和SO₃相互转化的实验，反应的化学方程式为2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g），实验Ⅰ和实验Ⅱ的情况分别如图Ⅰ和图Ⅱ所示：
分析数据发现：达到平衡时，平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同．
（1）若实验Ⅰ中SO₂的起始浓度为1mol•L^-1，实验Ⅱ中SO₃的起始浓度为______mol•L^-1．
（2）维持实验Ⅰ的起始浓度和实验温度不变，若在密闭可变体积容器（等压容器）进行实验，达到化学平衡时：Ⅰ与Ⅱ中SO₂的含量关系：Ⅰ______Ⅱ（填“＜”“=”“＞”）．

（3）若起始浓度c（SO₂）=m mol•L^-1，c（O₂）=n mol•L^-1，c（SO₃）=p mol•L^-1，在相同条件下进行实验，要求达到平衡时的状态与实验Ⅰ、Ⅱ完全相同，则m、n、p必须满足的条件是

m=2n且m+p=1、n+(P)/(2)=0.5

m=2n且m+p=1、n+(P)/(2)=0.5

．
（4）若实验Ⅰ中SO₂的转化率为a%，则实验Ⅱ中SO₃的转化率为______．

Answer 1

（1）平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同，实验Ⅱ中SO₃完全转化为SO₂时，二氧化硫的浓度也为1mol•L^-1，根据二氧化硫和三氧化硫之间的关系式知，三氧化硫的浓度应该是1mol/L，
故答案为：1；
（2）原平衡状态Ⅰ和原平衡状态Ⅱ完全相同，二氧化硫的含量相等．维持实验Ⅰ的起始浓度和实验温度不变，在密闭可变体积容器（等压容器）进行实验，达到化学平衡，等效为在原平衡Ⅰ的基础上增大压强，与原平衡Ⅰ相比，平衡向正反应方向移动，由方程式可知，减少2mol二氧化硫的同时，混合气体总的物质的量减少1mol，故二氧化硫的含量减小，即二氧化硫含量Ⅰ＜Ⅱ；
故答案为：＜；
（3）由（1）可知，实验Ⅱ中SO₃完全转化为SO₂时，得到二氧化硫的浓度为1mol/L，氧气的浓度为0.5mol/L，即平衡Ⅰ中二氧化硫、氧气的起始浓度分别为1mol/L、0.5mol/L，
若起始浓度c（SO₂）=m mol•L^-1，c（O₂）=n mol•L^-1，c（SO₃）=p mol•L^-1，在相同条件下进行实验，
将SO₃按化学计量数转化到左边，得到SO₂浓度为pmol/L、O₂浓度为(P)/(2)mol/L，
由于恒温恒容下的等效平衡，应满足二者起始浓度之比为2：1，且将三氧化硫完全转化为二氧化硫和氧气时，总的二氧化硫的浓度、氧气的浓度与（1）中平衡I中二氧化硫、氧气起始浓度对应相等，且故应满足：m=2n且m+p=1、n+(P)/(2)=0.5，
故答案为：m=2n且m+p=1、n+(P)/(2)=0.5；
（4）实验Ⅰ、实验Ⅱ为等效平衡，从正、逆不同方向建立平衡，由方程式可知起始浓度：c（SO₂）=c（SO₃），令起始浓度都是1mol/L，则二氧化硫浓度变化为a%mol/L，由方程式可知平衡时c′（SO₃）=a%mol/L，故SO₃的转化率=(1mol/L−a%mol/L)/(1mol/L)=1-a%，
故答案为：1-a%．