Question

10．硫酸的產量是衡量一個國家化工水平的標志．2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）是工業制硫酸的主要反應之一．一定溫度下，在甲、乙、丙三個容積均為2L的恒容密閉容器中投入SO₂（g）和O₂（g），其起始物質的量及SO₂的平衡轉化率如下表所示．

		甲	乙	丙
起始物質的量	n（SO2）/mol	0.4	0.4	0.8
	n（O2）/mol	0.24	0.48	0.48
SO2的平衡轉化率		80%	α1	α2

下列判斷中，正確的是（　　）

• A． 甲中反應的平衡常數大于乙
• B． 平衡時，SO₂的轉化率：α₁＜80%＜α₂
• C． 該溫度下，乙中平衡常數值為400
• D． 平衡時，丙中c（SO₃）是甲中的2倍

Answer 1

分析 A．溫度相同時，該反應的平衡常數不變；
B．由甲、乙可知，二氧化硫的濃度相同，氧氣的濃度增大會促進二氧化硫的轉化；乙丙可知氧氣濃度相同，二氧化硫濃度增大會促進氧氣轉化率增大，而二氧化硫的轉化率減小；
C．根據甲中各物質的平衡濃度計算平衡常數；
D．體積相同，丙中的起始濃度為甲的2倍，壓強增大，平衡正向移動，則丙中轉化率增大．

解答 解：A．溫度相同時，該反應的平衡常數不變，則甲、乙中反應的平衡常數相等，故A錯誤；
B．由甲、乙可知，二氧化硫的濃度相同，氧氣的濃度增大會促進二氧化硫的轉化；乙丙可知氧氣濃度相同，二氧化硫濃度增大會促進氧氣轉化率增大，而二氧化硫的轉化率減小，則平衡時，SO₂的轉化率：α₂＜80%＜α₁，故B錯誤；
C．根據2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
開始（mol）0.4    0.24    0
轉化（mol）0.32   0.16   0.32
平衡（mol）0.08   0.08   0.32
平衡濃度（mol/L）0.04 0.04 0.16
所以該溫度下，平衡常數值K=$\frac{0.1{6}^{2}}{0.0{4}^{2}×0.04}$=400，故C正確；
D．體積相同，丙中的起始濃度為甲的2倍，但由于該反應是氣體體積改變的反應，體積不變增加濃度，壓強增大，平衡正向移動，則丙中轉化率增大，即丙中c（SO₃）大于甲中c（SO₃）的2倍，故D正確；
故選CD．

點評 本題考查化學平衡的計算，熟悉化學平衡的三段法計算及影響平衡移動的因素即可解答，注意平衡常數只與溫度有關，計算平衡常數應利用平衡濃度，題目難度中等．