Question

6．相同溫度下，容積均恒為2L的甲、乙、丙3個(gè)密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
△H=-197kJ•mol^-l．實(shí)驗(yàn)測(cè)得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器	起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol				達(dá)到平衡時(shí)體系能量的變化
	SO2	O2	SO2	Ar
甲	2	1	0	0	放出熱量：Q1
乙	1.8	0.9	0.2	0	放出熱量：Q2=78.8kJ
丙	1.8	0.9	0.2	0.1	放出熱量：Q2

下列敘述正確的是（　�。�

• A． Q₁＞Q₃＞Q₂=78.8kJ
• B． 三個(gè)容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)不相等
• C． 甲中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若升高溫度，則SO₂的轉(zhuǎn)化率將大于50%
• D． 若乙容器中的反應(yīng)經(jīng)tmin達(dá)到平衡，則0～tmin內(nèi)，v（O₂）=$\frac{1}{5t}$ mol/（L•min）

Answer 1

分析 乙、丙轉(zhuǎn)化到左邊，SO₂、O₂的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol，與甲中SO₂、O₂的物質(zhì)的量對(duì)應(yīng)相等，恒溫恒容條件下，丙中Ar不影響平衡移動(dòng)，故三者為完全等效平衡，平衡時(shí)相同物質(zhì)的物質(zhì)的量相等．
A．根據(jù)參加反應(yīng)二氧化硫的物質(zhì)的量判斷方程熱量多少；
B．平衡常數(shù)只受溫度影響，對(duì)于同一反應(yīng)，溫度相同，平衡常數(shù)相同；
C．乙中放出的熱量78.8kJ，則反應(yīng)的二氧化硫?yàn)?\frac{78.8kJ}{197kJ/mol}$×2=0.8mol，平衡時(shí)二氧化硫?yàn)?mol，故甲中轉(zhuǎn)化的二氧化硫?yàn)?mol，二氧化硫轉(zhuǎn)化率為50%，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，二氧化硫轉(zhuǎn)化率減�。�
D．乙中平衡時(shí)參加反應(yīng)二氧化硫?yàn)?.8mol，由方程式可知反應(yīng)的氧氣為0.4mol，再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（O₂）．

解答 解：乙、丙轉(zhuǎn)化到左邊，SO₂、O₂的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol，與甲中SO₂、O₂的物質(zhì)的量對(duì)應(yīng)相等，恒溫恒容條件下，丙中Ar不影響平衡移動(dòng)，故三者為完全等效平衡，平衡時(shí)相同物質(zhì)的物質(zhì)的量相等．
A．由于平衡時(shí)二氧化硫物質(zhì)的量相等，故參加反應(yīng)二氧化硫的物質(zhì)的量：甲＞乙=丙，故放出熱量：Q₁＞Q₃=Q₂=78.8kJ，故A錯(cuò)誤；
B．甲、乙、丙三容器溫度相同，平衡常數(shù)相同，故B錯(cuò)誤；
C．乙中平衡時(shí)放出熱量為78.8kJ，由2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-197kJ•mol^-1可知，參加反應(yīng)的二氧化硫?yàn)?\frac{78.8kJ}{197kJ/mol}$×2=0.8mol，平衡時(shí)二氧化硫?yàn)?.8mol-0.8mol=1mol，故甲中轉(zhuǎn)化的二氧化硫?yàn)?mol-1mol=1mol，甲中二氧化硫轉(zhuǎn)化率為$\frac{1mol}{2mol}$=50%，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，SO₂的轉(zhuǎn)化率將小于50%，故C錯(cuò)誤；
D．乙中平衡時(shí)參加反應(yīng)二氧化硫?yàn)?.8mol，由2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，反應(yīng)的氧氣為0.8mol×$\frac{1}{2}$=0.4mol，乙容器中的反應(yīng)經(jīng)tmin達(dá)到平衡，則0～tmin內(nèi)v（O₂）=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{tmin}$=$\frac{1}{5t}$mol/（L•min），故D正確，
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查等效平衡、化學(xué)平衡計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素等，關(guān)鍵是理解等效平衡規(guī)律，注意丙中稀有氣體在恒溫恒容條件下不影響平衡移動(dòng)，難度中等．