Question

16．如圖，甲容器有一個移動活塞，能使棄器保持恒壓．起始時向甲中充入2mol SO₂、1mol O₂，向乙中充入4mol SO₂、2mol O₂．甲、乙的體積都為1L（連通管體積忽略不計）．保持相同溫度和催化劑存在的條件下，關(guān)閉活塞K，使兩容器中各自發(fā)生下述反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．達(dá)平衡時，甲的體積為0.8L．下列說法正確的是（　�。�

• A． 乙容器中SO₂的轉(zhuǎn)化率小于60%
• B． 平衡時SO₃的體積分?jǐn)?shù)：甲＞乙
• C． 打開K后一段時間．再次達(dá)到平衡．甲的體積為1.4 L
• D． 平衡后向甲中再充入2mol SO₂、1mol O₂．和3moLSO₃，平衡向正反應(yīng)方向移動

Answer 1

分析 根據(jù)圖象知，A保持恒容，B保持恒壓，
A、因為甲容器中是恒壓過程，利用三段式，根據(jù)體積之比等物質(zhì)的量之比，可以求得參加反應(yīng)的X的物質(zhì)的量，再求得SO₂的轉(zhuǎn)化率；
B、根據(jù)上述分析，乙容器相當(dāng)于在甲容器的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡會正向移動；
C、打開K達(dá)新平衡等效為甲中到達(dá)的平衡；
D、平衡后向甲中再充入2mol SO₂、1mol O₂．和3moLSO₃，相當(dāng)于原來的基礎(chǔ)上增加三氧化硫的濃度．

解答 解：根據(jù)圖象知，A保持恒容，B保持恒壓，
A、因為甲容器中是恒壓過程，利用三段式，根據(jù)體積之比等物質(zhì)的量之比，可以求得參加反應(yīng)的X的物質(zhì)的量，再求得SO₂的轉(zhuǎn)化率；
設(shè)反應(yīng)轉(zhuǎn)化了的X的物質(zhì)的量為xmol，則：
           2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．
起始（mol）  2       1        0     　
反應(yīng)（mol）  2x      x  　  　 2x
平衡（mol） 2-2x     1-x      2x
平衡時容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為=（2-2x）+（1-x）+2x=（3-x）mol，根據(jù)氣體體積比等于物質(zhì)的量之比，
$\frac{（2+1）mol}{1L}=\frac{3-x}{0.8L}$
解得：x=0.6，所以物質(zhì)SO₂的轉(zhuǎn)化率 $\frac{2x}{2}$×100%，故為60%，乙容器相當(dāng)于在甲容器的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡會正向移動，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大，故大于60%，故A錯誤；
B、根據(jù)上述分析，乙容器相當(dāng)于在甲容器的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡會正向移動，平衡時SO₃的體積分?jǐn)?shù)：甲＜乙，故B錯誤；
C、打開K達(dá)新平衡等效為甲中到達(dá)的平衡，甲乙等效，若為打開K時，乙中的氣體物質(zhì)的量相當(dāng)于甲的兩倍，打開K時，氣體的體積也該為甲的兩倍，即1.6L，但乙只有1L，故甲應(yīng)增加0.6L，故甲的體積為0.8+0.6=1.4L，故C正確；
D、平衡后向甲中再充入2mol SO₂、1mol O₂．和3moLSO₃，相當(dāng)于原來的基礎(chǔ)上增加三氧化硫的濃度，平衡逆向移動，故D錯誤．
故選C．

點評 本題主要考查學(xué)生化學(xué)平衡的有關(guān)計算以及化學(xué)平衡移動的有關(guān)知識，注意打開K達(dá)新平衡等效為甲中到達(dá)的平衡是解題關(guān)鍵，難度大．