Question

11．80℃時(shí)，NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）．該溫度下，在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中，投入NO₂和SO₂，起始濃度如表所示，其中甲經(jīng)2min達(dá)平衡時(shí)，NO₂的轉(zhuǎn)化率為50%，下列判斷正確的是（　�。�

起始濃度	甲	乙	丙
C（NO2）/mol•L-1	0.10	0.20	0.20
C（SO2）/mol•L-1	0.10	0.10	0.20

• A． 平衡時(shí)，丙中SO₂的轉(zhuǎn)化率大于50%
• B． 當(dāng)反應(yīng)平衡時(shí)，乙中c（NO₂）是甲中的2倍
• C． 溫度升至90℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為$\frac{25}{26}$，則Z正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
• D． 其他條件不變，若起始時(shí)向容器乙中充入0.10mol•L^-lNO₂和0.20mol•L^-lSO₂，達(dá)到平衡時(shí)c（NO）與原平衡相同

Answer 1

分析 甲經(jīng)2min達(dá)平衡時(shí)，NO₂的轉(zhuǎn)化率為50%，其平衡濃度為0.05mol/L，則：
            NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）．
開始（mol/L）：0.1    0.1      0        0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：0.05   0.05     0.05     0.05
平衡（mol/L）：0.05   0.05     0.05     0.05
故該溫度下平衡常數(shù)K=$\frac{0.05×0.05}{0.05×0.05}$=1，各容器內(nèi)溫度相同，平衡常數(shù)均相同，
A．反應(yīng)前后氣體的體積不變，恒溫恒容下，甲、丙兩容器內(nèi)起始濃度n（H₂）：n（CO₂）=1：1，甲、丙為等效平衡；
B．乙相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上增大了c（NO₂），平衡正向移動(dòng)；
C．溫度升至90℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為$\frac{25}{26}$，小于80℃的平衡常數(shù)1，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；
D．據(jù)平衡常數(shù)的計(jì)算式推斷．

解答 解：甲經(jīng)2min達(dá)平衡時(shí)，NO₂的轉(zhuǎn)化率為50%，其平衡濃度為0.05mol/L，則：
            NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）．
開始（mol/L）：0.1    0.1       0       0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：0.05   0.05      0.05    0.05
平衡（mol/L）：0.05   0.05      0.05    0.05
故該溫度下平衡常數(shù)K=$\frac{0.05×0.05}{0.05×0.05}$=1，
A．反應(yīng)前后氣體的體積不變，恒溫恒容下，甲、丙兩容器內(nèi)起始濃度n（H₂）：n（CO₂）=1：1，甲、丙為等效平衡，所以平衡時(shí)，丙中SO₂的轉(zhuǎn)化率等于50%，故A錯(cuò)誤；
B．乙相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上增大了c（NO₂），據(jù)勒夏特烈原理，平衡后c（NO₂）第一甲但小于其2倍，故B錯(cuò)誤；
C．溫度升至90℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為$\frac{25}{26}$，小于80℃的平衡常數(shù)1，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；
 D．令平衡時(shí)NO的濃度為ymol/L，則：
                   NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）．
開始（mol/L）：0.1    0.2                0      0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：y        y                 y      y
平衡（mol/L）：0.1-y  0.2-y           y       y
則   $\frac{y×y}{（0.1-y）×（0.2-y）}$=1，只要二氧化氮和二氧化硫的濃度分別是0.1mol/L和0.2mol/L，平衡時(shí)NO的濃度就相同，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、等效平衡、平衡常數(shù)應(yīng)用等，B選項(xiàng)可以等效為在甲中再增大0.10mol/L二氧化氮，平衡正向進(jìn)行，D中注意形成規(guī)律：若反應(yīng)物按物質(zhì)的量1：1反應(yīng)，反應(yīng)物的濃度（或物質(zhì)的量）相互交換，不影響生成物的量，難度中等．