Question

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

		甲	乙	丙	丁
起始物質(zhì)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(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)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(shí)，丙中c（SO₃）是甲中的2倍
• C． 平衡時(shí)，a₃＞a₁
• D． 乙中SO₃的平衡轉(zhuǎn)化率為a₁=20%

Answer 1

分析 A．甲中平衡時(shí)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為80%，則轉(zhuǎn)化的二氧化硫?yàn)?.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(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）×c（{O}_{2}）}$計(jì)算；
B．丙等效為在甲平衡的基礎(chǔ)上壓強(qiáng)增大一倍，平衡正向移動(dòng)，丙中二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大；
C．丁等效為在乙平衡的基礎(chǔ)上在加入0.02molSO₂、0.04molO₂，平衡逆向移動(dòng)，丁中二氧化硫轉(zhuǎn)化率減�。�
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(dá)平衡的基礎(chǔ)上在移走0.04molO₂，故乙平衡時(shí)三氧化硫的物質(zhì)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(shí)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為80%，則轉(zhuǎn)化的二氧化硫?yàn)?.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(chǔ)上壓強(qiáng)增大一倍，平衡正向移動(dòng)，丙中二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大，平衡時(shí)丙中c（SO₃）大于甲中的2倍，故B錯(cuò)誤；
C．丁等效為在乙平衡的基礎(chǔ)上在加入0.02molSO₂、0.04molO₂，平衡逆向移動(dòng)，丁中二氧化硫轉(zhuǎn)化率減小，即平衡時(shí)a₃＜a₁，故C錯(cuò)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(dá)平衡的基礎(chǔ)上在移走0.04molO₂，故乙平衡時(shí)三氧化硫的物質(zhì)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(zhuǎn)化率a₁＞$\frac{0.08mol}{0.4mol}$×100%=20%，故D錯(cuò)誤，
故選：A．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、平衡常數(shù)計(jì)算、等效平衡等，難度中等，D選項(xiàng)為難點(diǎn)，學(xué)生容易利用平衡常數(shù)計(jì)算解答，BCD中注意利用等效思想構(gòu)建平衡建立的途徑，再利用平衡移動(dòng)分析解答．