Question

7．PM_2.5（可入肺顆粒物）污染跟冬季燃煤密切相關(guān)，燃煤還同時(shí)排放大量的SO₂和NO_X．旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法是去除燃煤煙氣中二氧化硫的方法之一，工藝流程如圖所示：
500℃時(shí)，在催化劑存在條件下，分別將2mol SO₂和1mol O₂置于恒壓容器I和恒容容器II中（兩容器起始容積相同），充分反應(yīng)，二者均達(dá)到平衡后：
①兩容器中SO₃的體積分?jǐn)?shù)關(guān)系是I＞II（填“＞”、“＜”或“=”）．若測(cè)得容器II中的壓強(qiáng)減小了30%，則該容器中SO₂的轉(zhuǎn)化率為90%．
②t₁時(shí)刻分別向兩容器的平衡體系中加入2mol SO₃，則兩容器中SO₃的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化曲線圖正確的是A（填序號(hào)）．

Answer 1

分析 ①根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響知識(shí)來(lái)回答，反應(yīng)體系中，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，根據(jù)三段式計(jì)算轉(zhuǎn)化率；
②恒壓容器I和恒容容器Ⅱ中，分別向兩容器的平衡體系中加入2mol SO₃，平衡逆向進(jìn)行，氣體的物質(zhì)的量增大，恒壓容器I的體積增大，恒容容器Ⅱ的體積不變壓強(qiáng)增大，則容器Ⅱ的反應(yīng)速率快達(dá)到平衡所用時(shí)間短，壓強(qiáng)大平衡向生成SO₃向進(jìn)行，則容器Ⅱ中SO₃含量高，據(jù)此分析．

解答 解：①對(duì)于反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），恒容容器相當(dāng)于恒壓容器的基礎(chǔ)上加大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，SO₃的體積分?jǐn)?shù)增大，所以Ⅰ＞Ⅱ；將2mol SO₂和1mol O₂置于恒容容器II中，設(shè)容器中SO₂的變化量為x，
        2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
初始量：2        1       0
變化量：x      0.5x      x
平衡量：2-x   1-0.5x     x
容器II中的壓強(qiáng)減小了30%，即$\frac{3}{2-x+1-0.5x+x}$=$\frac{1}{1-30%}$，解得x=1.8mol，
所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率=$\frac{1.8mol}{2mol}$×100%=90%，
故答案為：＞；90%；
②恒壓容器I和恒容容器Ⅱ中，分別向兩容器的平衡體系中加入2mol SO₃，平衡逆向進(jìn)行，氣體的物質(zhì)的量增大，恒壓容器I的體積增大，恒容容器Ⅱ的體積不變壓強(qiáng)增大，則容器Ⅱ的反應(yīng)速率快達(dá)到平衡所用時(shí)間短，壓強(qiáng)大平衡向生成SO₃向進(jìn)行，則容器Ⅱ中SO₃含量高，所以圖A符合，
故答案為：A．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及化學(xué)平衡的計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理以及對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用，題目綜合性強(qiáng)，難度較大．