Question

4．一定條件下存在反應：2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g），△H＜0．現有三個體積相同的密閉容器 I、II、III，按如如圖所示投料，并在400℃條件下開始反應．達到平衡時，下列說法正確的是（　　）

• A． SO₂的體積分數：II＞III
• B． 容器I、III中反應焓變不同
• C． 容器II、III中正反應速率相同
• D． 容器 I中SO₂的轉化率與容器 II中SO₃的轉化率之和小于1

Answer 1

分析 A、容器Ⅱ是恒溫恒容，Ⅲ是恒溫恒壓，隨著反應的進行，容器Ⅱ中壓強大于容器Ⅲ，平衡正向進行，三氧化硫含量增大，Ⅱ＞Ⅲ；
B、焓變僅與物質的狀態和系數有關；
C、容器Ⅱ是恒溫恒容，Ⅲ是恒壓容器，反應過程中隨著SO₂轉化為SO₃，容器Ⅱ的壓強會增大，反應速率會比容器Ⅲ大；
D、若容器Ⅱ恒溫恒容，容器Ⅰ是恒溫恒容時，達到相同平衡狀態，二氧化硫轉化率和三氧化硫轉化率之和為1，實際容器Ⅰ是絕熱恒容，隨著反應的進行，溫度升高，平衡逆向進行，二氧化硫轉化率減小．

解答 解：A、容器Ⅱ是恒溫恒容，Ⅲ是恒溫恒壓，隨著反應的進行，容器Ⅱ中壓強大于容器Ⅲ，平衡正向進行，三氧化硫含量增大，SO₃的體積分數：Ⅱ＞Ⅲ，故A正確；
B、焓變僅與物質的狀態和系數有關，所以I、III中反應焓變相同，故B錯誤；
C、容器Ⅱ是恒溫恒容，Ⅲ是恒壓容器，反應過程中隨著SO₂轉化為SO₃，容器Ⅱ的壓強會增大，反應速率會比容器Ⅲ大，故C錯誤；
D、若容器Ⅱ恒溫恒容，容器Ⅰ也是恒溫恒容時，達到相同平衡狀態，二氧化硫轉化率和三氧化硫轉化率之和為1，但實際容器Ⅰ是絕熱恒容，隨反應進行溫度升高，平衡逆向進行，二氧化硫轉化率減小，因此容器Ⅰ中SO₂的轉化率與容器Ⅱ中SO₃的轉化率之和小于1，故D正確；
故選AD．

點評 本題考查了影響化學平衡因素的分析判斷，注意容器的條件分析應用，絕熱容器使體系溫度升高，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．