Question

1．2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）是工業(yè)制硫酸的主要反應之一．一定溫度下，在甲、乙、丙、丁四個容器體積均為2L的恒容密閉容器中投料，其起始物質的量及含硫反應物的平衡轉化率如下表所示：

		甲	乙	丙	丁
起始物質的量	n（SO2）/mol	0.40	0	0.80	0.02
	n（O2）/mol	0.24	0	0.48	0.04
	n（SO3）/mol	0	0.40	0	0.40
含硫反應物的平衡轉化率%		80	a1	a2	a3

下列判斷中，正確的是（　�。�

• A． 該溫度下，平衡常數(shù)的值為400
• B． 平衡時，丙中c（SO₃）是甲中的2倍
• C． 平衡時，a₃＞a₁
• D． 乙中SO₃的平衡轉化率為a₁=20%

Answer 1

分析 A．甲中平衡時，二氧化硫的轉化率為80%，則轉化的二氧化硫為0.4mol×80%=0.32mol，則：
            2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：0.4      0.24      0
變化量（mol）：0.32     0.16      0.32
平衡量（mol）：0.08     0.08      0.32
再根據(jù)平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$計算；
B．丙等效為在甲平衡的基礎上壓強增大一倍，平衡正向移動，丙中二氧化硫的轉化率增大；
C．丁等效為在乙平衡的基礎上在加入0.02molSO₂、0.04molO₂，平衡逆向移動，丁中二氧化硫轉化率減小；
D．起始投入0.4molSO₃與起始投入0.4molSO₂、0.2molO₂是完全等效平衡，乙等效為在甲到達平衡的基礎上在移走0.04molO₂，故乙平衡時三氧化硫的物質的量小于0.32mol，則乙中分解的三氧化硫大于0.4mol-0.32mol=0.08mol．

解答 解：A．甲中平衡時，二氧化硫的轉化率為80%，則轉化的二氧化硫為0.4mol×80%=0.32mol，則：
           2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：0.4    0.24      0
變化量（mol）：0.32   0.16      0.32
平衡量（mol）：0.08   0.08      0.32
平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{（\frac{0.32}{2}）^{2}}{（\frac{0.08}{2}）^{2}×\frac{0.08}{2}}$=400，故A正確；
B．丙等效為在甲平衡的基礎上壓強增大一倍，平衡正向移動，丙中二氧化硫的轉化率增大，平衡時丙中c（SO₃）大于甲中的2倍，故B錯誤；
C．丁等效為在乙平衡的基礎上在加入0.02molSO₂、0.04molO₂，平衡逆向移動，丁中二氧化硫轉化率減小，即平衡時a₃＜a₁，故C錯誤；
D．起始投入0.4molSO₃與起始投入0.4molSO₂、0.2molO₂是完全等效平衡，乙等效為在甲到達平衡的基礎上在移走0.04molO₂，故乙平衡時三氧化硫的物質的量小于0.32mol，則乙中分解的三氧化硫大于0.4mol-0.32mol=0.08mol，則乙三氧化硫的轉化率a₁＞$\frac{0.08mol}{0.4mol}$×100%=20%，故D錯誤，
故選：A．

點評 本題考查化學平衡有關計算、平衡常數(shù)計算、等效平衡等，難度中等，D選項為難點，學生容易利用平衡常數(shù)計算解答，BCD中注意利用等效思想構建平衡建立的途徑，再利用平衡移動分析解答．