Question

7．已知2SO₂ （g）+O₂ （g）?2SO₃ （g）；△H=-197kJ•mol^-1，向同溫、同體積的三個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、恒容下反應達平衡時，下列關系一定正確的是（　　）

• A． c（SO₂）與c（O₂）之比k：k_甲=k_丙＞k_乙
• B． SO₃的質量m：m_甲=m_丙＞2m_乙
• C． 容器內壓強P：P_甲=P_丙＞2P_乙
• D． 反應放出或吸收熱量的數值Q：Q_甲=Q_丙＞2Q_乙

Answer 1

分析 恒溫恒容，甲與乙起始n（SO₂）：n（O₂）=2：1，甲等效為在乙的基礎上增大一倍壓強，平衡向正反應移動，故甲中轉化率增大；
丙按化學計量數轉化到左邊可得n（SO₂）=2mol，n（O₂）=1mol，與甲為等效平衡，平衡時對應各組分的物質的量相等，
再結合選項分析解答．

解答 解：恒溫恒容，甲與乙起始n（SO₂）：n（O₂）=2：1，甲等效為在乙的基礎上增大一倍壓強，平衡向正反應移動，轉化率增大；丙按化學計量數轉化到左邊可得n（SO₂）=2mol，n（O₂）=1mol，與甲為等效平衡，平衡時對應各組分的物質的量相等，
A．對于甲、乙，SO₂、O₂起始物質的量之比等于化學計量數之比，c（SO₂）與c（O₂）之比為定值2：1，丙為分解反應，丙中c（SO₂）與c（O₂）之比為2：1，故k_甲=k_丙=k_乙=2，故A錯誤；
B．甲與丙為等效平衡，平衡時對應各組分的物質的量相等，故質量m_甲=m_丙，甲等效為在乙到達平衡的基礎上，再加入1mol SO₂和0.5mol O₂，增大壓強，平衡向正反應移動，SO₂轉化率增大，m_甲＞2m_乙，故m_甲=m_丙＞2m_乙，故B正確；
C．甲與丙為等效平衡，平衡時對應各組分的物質的量相等，故壓強P_甲=P_丙，甲等效為在乙的基礎上增大一倍壓強，平衡向正反應移動，故P_乙＜P_甲＜2P_乙，故P_甲=P_丙＜2P_乙，故C錯誤；
D．甲與丙為等效平衡，平衡時對應各組分的物質的量相等，故Q_甲+Q_丙=197，甲等效為在乙的基礎上增大一倍壓強，平衡向正反應移動，SO₂轉化率增大，故Q_甲＞2Q_乙，故D錯誤；
故選B．

點評 本題以化學平衡計算為載體考查等效平衡，正確構建等效平衡是解本題關鍵，再結合壓強對化學平衡影響分析解答，題目難度較大．