Question

【題目】一個(gè)容積固定的5 L反應(yīng)器中，有一可左右滑動(dòng)的密封隔板，左側(cè)進(jìn)行如下可逆反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，通過(guò)控制溫度使其達(dá)到不同的平衡狀態(tài)；右側(cè)充入氮?dú)�，兩�?cè)溫度保持相等。左側(cè)中加入SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量分別為x mol、3.25 mol、1 mol；右側(cè)中加入9 mol的氮?dú)�。左�?cè)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，隔板恰好處于反應(yīng)器位置2處。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.若左側(cè)開(kāi)始反應(yīng)時(shí)v正>v逆，則5>x>1.75

B.若左側(cè)開(kāi)始反應(yīng)時(shí)x＝1.75，則起始時(shí)v正＝v逆

C.若左側(cè)開(kāi)始反應(yīng)時(shí)x＝2，則達(dá)到平衡時(shí)混合氣體中SO2所占的體積分?jǐn)?shù)為25%

D.若左側(cè)開(kāi)始反應(yīng)時(shí)x＝1.65，則達(dá)到平衡時(shí)SO3的轉(zhuǎn)化率為10%

Answer 1

【答案】D

【解析】

由左側(cè)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，隔板恰好處于反應(yīng)器位置2處可知，左右容器體積之比為2:3，由阿伏加德羅定律可得平衡時(shí)左容器中氣體的物質(zhì)的量為=6mol。

A.該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，由左側(cè)開(kāi)始反應(yīng)時(shí)v正>v逆可知，起始時(shí)氣體的物質(zhì)的量大于6mol，即（x+3.25+1）＞6，解得x>1.75；若3.25 mol氧氣完全反應(yīng)，可得反應(yīng)后混合氣體的物質(zhì)的量為（x-6.5+1-6.5）mol，由（x-6.5+1-6.5）=6解得，x=5，因可逆反應(yīng)不可能完全反應(yīng)，則x＜5，故有5>x>1.75，故A正確；

B.若左側(cè)開(kāi)始反應(yīng)時(shí)x＝1.75，混合氣體的物質(zhì)的量為（1.75+3.25+1）=6，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，則起始時(shí)v正＝v逆，故B正確；

C.若左側(cè)開(kāi)始反應(yīng)時(shí)x＝2，（2+3.25+1）mol=6.25mol＞6mol，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，設(shè)反應(yīng)消耗amol二氧化硫，由題意建立如下三段式：

由平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量為6，可得（2-2a）+（3.25-a）+（1+2a）=6，解得a=0.25，平衡時(shí)二氧化硫的物質(zhì)的量為1.5mol，平衡時(shí)混合氣中SO2所占的體積分?jǐn)?shù)為×100%=25%，故C正確；

D.若左側(cè)開(kāi)始反應(yīng)時(shí)x＝1.55，（1.55+3.25+1）mol=5.8mol＜6mol，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，設(shè)反應(yīng)消耗amol二氧化硫，由題意建立如下三段式：

由平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量為6，可得（1-2a）+（3.25+a）+（1.55+2a）=6，解得a=0.2，即轉(zhuǎn)化率為20%，故D錯(cuò)誤；

故選D。