Question

已知2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1．在相同溫度和體積均為1L的四個(gè)密閉容器中，保持溫度和容積不變，以四種不同的投料進(jìn)行反應(yīng)，平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下．下列關(guān)系正確的是（　　）

容器	甲	乙	丙	丁
起始加入量	2mol SO2+1mol O2	1mol SO2+0.5mol O2	2mol SO3	2mol SO2+2mol O2
反應(yīng)放出或吸收的熱量/kJ	a	b	c	d
平衡時(shí)c（SO3）/mol?L-1	e	f	g	h

• A、a＜2b：e＞2f
• B、a=c：e=g
• C、a＞d：e＞h
• D、c+98.3e=196.6

Answer 1

分析：A、若將甲容器擴(kuò)大為原來的2倍，則達(dá)平衡時(shí)甲與乙容器的濃度相等，但放出的熱量是乙的2倍，現(xiàn)將甲容器再恢復(fù)為原來的體積，即加壓，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
B、甲容器起始時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，而丙容器起始時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，反應(yīng)熱不同；
C、丁中氧氣濃度增大，平衡向著正向移動(dòng)，放出的熱量增多；
D、根據(jù)平衡時(shí)甲中三氧化硫的物質(zhì)的量計(jì)算出放出的熱量，再根據(jù)甲和丙為反應(yīng)方向相反的等效平衡進(jìn)行判斷．

解答：解：A、若將甲容器擴(kuò)大為原來的2倍，則達(dá)平衡時(shí)甲與乙容器的濃度相等，但放出的熱量甲是乙的2倍，現(xiàn)將甲容器再恢復(fù)為原來的體積，即加壓，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則放熱又增多，故有a＞2b、e＜2f，故A錯(cuò)誤；
B、甲容器起始時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，而丙容器起始時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，雖然最后是等效平衡，但它們的轉(zhuǎn)化率之和為100%，應(yīng)該a+c=196.6，故B錯(cuò)誤；
C、丁中的O₂可看作是在甲平衡后再充入1 mol O₂，則平衡正向移動(dòng)，放熱增多，即有a＜d，同時(shí)有e＜h，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)反應(yīng)：2SO₂+O₂=2SO₃ △H=-196.6 kJ?mol^-1
                      2       196.6
                      e         a
解得a=98.3e，由選項(xiàng)B解析可知，a+c=196.6，即98.3e+c=196.6，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了等效平衡的判斷與計(jì)算，題目難度中等，注意掌握判斷等效平衡的方法，明確常見的等效平衡的類型，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．