Question

4．已知：2SO₃$?_{加熱}^{催化劑}$2SO₂+O₂，在起始時體積相同的容器A和B中，同時分別充入2mol SO₃（兩容器裝有催化劑）．在反應過程中，A保持溫度和容積不變；B保持溫度和壓強不變．回答下列問題：
（1）反應達平衡所需時間A小于B（大于；等于；小于）；達平衡時SO₃的轉化率A小于B（大于；等于；小于）．
（2）若平衡后，向A、B中分別充入惰性氣體，B容器的平衡將向正反應方向移動；若平衡后，向A、B中分別充入等物質的量SO₃，重新達平衡時，兩容器中的SO₃轉化率變化情況是（填變大、變小、不變）A變小，B不變．

Answer 1

分析 （1）A能保持恒容，B能保持恒壓，起始時向容積相等的A、B中分別通入充入2mol SO₃，使之發(fā)生反應：2SO₃$?_{加熱}^{催化劑}$2SO₂+O₂，恒溫恒容隨反應進行壓強增大速率增大，恒溫恒壓容器中反應過程中體積增大，反應物濃度減小，反應速率小；
（2）恒溫恒壓容器，加入惰氣相當于壓強減小，平衡向氣體體積增大的方向進行；恒溫恒容容器加入惰氣總壓增大，分壓不變，平衡不動，反應速率不變．

解答 解：（1）相同溫度下，充入SO₃，A容器保持體積不變，壓強變大；B容器保持壓強不變，體積增大，達到平衡狀態(tài)時轉化為狀態(tài)C（如下圖），達到平衡所用時間，A小于B；假設B中的活塞不移動，由于A、B兩個容器的體積、溫度相同，達到平衡時A、B兩容器中存在的平衡是等效平衡，其中SO₃的轉化率也相等．對于B和C兩個狀態(tài)，B中壓強小于C中壓強，因此C中SO₃轉化率大于B中SO₃轉化率．由此可以判斷出C中SO₃的轉化率也大于A中SO₃的轉化率，達到平衡時，SO₃的轉化率 A小于B，
故答案為：小于；小于；
（2）達到平衡后，分別充入惰性氣體，A容器體積不變，反應體系的濃度不變，平衡不移動，B容器保持壓強不變，體積增大，平衡向右移動；如果充入SO₃，A容器保持體積不變，壓強變大，SO₃的轉化率減小，B中充入SO₃，與原平衡為等效平衡，SO₃的轉化率不變，故答案為：B；正反應；變小；不變．

點評 本題考查考查化學平衡移動的問題，主要利用勒夏特列原理分析，注意虛擬容器的應用，題目難度不大．