Question

17．已知2SO₂（g）+O₂ （g）?2SO₃（g）；△H=-197kJ•mol^-1．向同溫、同體積的三個(gè)密閉容器中分別充入氣體：（甲） 2mol SO₂和1mol O₂；（乙） 1mol SO₂和0.5mol O₂；（丙） 2mol SO₃．恒溫、恒容下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，下列關(guān)系一定正確的是（　　）

• A． 容器內(nèi)壓強(qiáng)p     p_甲=p_丙＞2p_乙
• B． SO₃的質(zhì)量m      m_甲=m_丙＜2m_乙
• C． c（SO₂）與c（O₂）之比k       k_甲=k_丙＞2k_乙
• D． 反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q    Q_甲=197-Q_丙＞2Q_乙

Answer 1

分析 丙容器中2mol SO₃折算成反應(yīng)物為2mol SO₂和1mol O₂與甲容器相同，所以達(dá)到平衡時(shí)與甲為等效平衡，乙容器起始量為甲的一半，平衡時(shí)壓強(qiáng)小于甲，由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)，所以乙容器中反應(yīng)正向進(jìn)行的程度小于甲，所以乙容器中壓強(qiáng)大于甲容器壓強(qiáng)的一半，SO₃的質(zhì)量小于甲的一半，平衡常數(shù)只受溫度影響，與反應(yīng)起始量無(wú)關(guān)，由于甲和丙是從相反方向到達(dá)的等效平衡，所以它們熱量的數(shù)值之和應(yīng)等于反應(yīng)的反應(yīng)熱，據(jù)此答題．

解答 解：丙容器中2mol SO₃折算成反應(yīng)物為2mol SO₂和1mol O₂與甲容器相同，所以達(dá)到平衡時(shí)與甲為等效平衡，乙容器起始量為甲的一半，平衡時(shí)壓強(qiáng)小于甲，由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)，所以乙容器中反應(yīng)正向進(jìn)行的程度小于甲，所以乙容器中壓強(qiáng)大于甲容器壓強(qiáng)的一半，SO₃的質(zhì)量小于甲的一半，平衡常數(shù)只受溫度影響，與反應(yīng)起始量無(wú)關(guān)，由于甲和丙是從相反方向到達(dá)的等效平衡，所以它們熱量的數(shù)值之和應(yīng)等于反應(yīng)的反應(yīng)熱，所以有：
A、容器內(nèi)壓強(qiáng)P：P_甲=P_丙＜2P_乙，故A錯(cuò)誤；
B、SO₃的質(zhì)量m：m_甲=m_丙＞2m_乙，故B錯(cuò)誤；
C、三個(gè)容器溫度相同，所以對(duì)于同一個(gè)方程式，平衡常數(shù)：K_甲=K_丙=K_乙，故C錯(cuò)誤；
D、甲與丙為等效平衡，平衡時(shí)對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等，故Q_甲+Q_丙=197，甲等效為在乙的基礎(chǔ)上增大一倍壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，SO₂轉(zhuǎn)化率增大，故Q_甲＞2Q_乙，所以Q_甲=197-Q_丙＞2Q_乙，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了等效平衡的思想在平衡體系中的應(yīng)用，中等難度，解題時(shí)要注意運(yùn)用折算的方法比較三個(gè)容器中的起始量．