Question

將2.0mol SO₂氣體和2.0mol SO₃氣體混合于固定體積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），達到平衡時SO₃為n mol．在相同溫度下，分別按下列配比在相同密閉容器中放入起始物質，平衡時SO₃等于n mol的是（　　）

• A、1.6 mol SO₂+0.3 mol O₂+0.4 mol SO₃
• B、4.0 mol SO₂+2.0 mol O₂
• C、2.0 mol SO₂+1.0 mol O₂+2.0 mol SO₃
• D、3.0 mol SO₂+0.5 mol O₂+1.0 mol SO₃

Answer 1

考點：等效平衡

專題：化學平衡專題

分析：2mol三氧化硫轉化成反應物相當于2mol二氧化硫、1mol氧氣，則2.0mol SO₂氣體和2.0mol SO₃相當于加入了4mol二氧化硫、1mol氧氣；
恒溫恒壓條件下，“按下列配比在相同密閉容器中放入起始物質，平衡時SO₃等于n mol”，說明兩個平衡互為等效平衡，由于該反應的兩邊氣體的計量數(shù)不相等，若要互為等效平衡，按照計量數(shù)將各物質轉化成二氧化硫、氧氣，滿足：n（SO₂）=4mol、n（O₂）=1mol，據(jù)此對各選項進行判斷．

解答： 解：反應2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）兩邊的計量數(shù)不相等，在恒溫恒容條件下，改變各物質組成后重新達到平衡時，SO₃的物質的量仍然等于n mol，需要滿足加入的各物質的物質的量量與最初物質的物質的量量相等即可；2mol三氧化硫轉化成反應物相當于2mol二氧化硫、1mol氧氣，則2.0mol SO₂氣體和2.0mol SO₃相當于加入了4mol二氧化硫、1mol氧氣，按照計量數(shù)將各物質轉化成二氧化硫、氧氣，滿足n（SO₂）=4mol、n（O₂）=1mol即可，
A.1.6 mol SO₂+0.3 mol O₂+0.4 mol SO₃，0.4mol三氧化硫相當于0.4mol二氧化硫、0.2mol氧氣，n（SO₂）=2mol、n（O₂）=0.5mol，不滿足n（SO₂）=4mol、n（O₂）=1mol，兩個反應不是等效平衡，故A錯誤；
B.4.0 mol SO₂+2.0 mol O₂，不滿足n（SO₂）=4mol、n（O₂）=1mol，兩個反應不屬于等效平衡，達到平衡時三氧化硫濃度不是nmol，故B錯誤；
C.2.0 mol SO₂+1.0 mol O₂+2.0 mol SO₃，2mol三氧化硫轉化成反應物，相當于2mol二氧化硫、1mol氧氣，則n（SO₂）=4mol、n（O₂）=2mol，不滿足n（SO₂）=4mol、n（O₂）=1mol，所以兩個反應不是等效平衡，故C錯誤；
D.3.0 mol SO₂+0.5 mol O₂+1.0 mol SO₃，1mol三氧化硫相當于1mol二氧化硫、0.5mol氧氣，則n（SO₂）=4mol、n（O₂）=2mol，該反應為原反應互為等效平衡，達到平衡時一定滿足n（SO₂）=nmol，故D正確；
故選D．

點評：本題考查了等效平衡知識，題目難度中等，注意掌握判斷等效平衡的方法：（1）恒溫、恒容條件下：換算為方程式同一半邊物質后，起始投料相同；完全等效（相同等效）；（2）恒溫、恒容條件下，若反應前、后氣體體積相等：換算為方程式同一邊物質后，起始投料符合同一比例；為不完全等效；（3）恒溫、恒壓條件下：換算為方程式同一邊物質后，起始投料符合同一比例；百分數(shù)W%（體積分數(shù)、物質的量分數(shù)或質量分數(shù)）一定相同；為不完全等效．