题目内容
【题目】相同温度下体积均为2L的两个恒容容器中发生可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196kJ·mol-1,实验测得有关数据如下表:
容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达平衡时体系能量的变化 | ||
SO2 | O2 | SO3 | ||
① | 2 | 1 | 0 | 放热 156.8 kJ |
② | 0.6 | 0.3 | 1.4 | Q(Q>0) |
下列叙述不正确的是
A. 容器①中达到平衡吋,O2的转化率为80%
B. Q=19.6kJ
C. 容器①、②中反应的平衡常数相等,K=80
D. 相同温度下,起始时向容器中充入0.8 mol SO2、0.4 mol O2和3.2 mol SO3,反应达到平衡前v(正)>v(逆)
【答案】C
【解析】将容器②中起始物质的量采用极限法“一边倒”换算后SO2、O2、SO3依次为2mol、1mol、0,与容器①起始物质的量对应相等,则恒温恒容下达到平衡时容器①和容器②为完全全等的等效平衡。A项,容器①达平衡时放出156.8kJ的热量,则1mol:n(O2)转化=196kJ:156.8kJ,n(O2)转化=0.8mol,O2的转化率为100%=80%,正确;B项,容器①中O2平衡物质的量为1mol-0.8mol=0.2mol,容器②与容器①为完全全等的等效平衡,容器②平衡时O2的物质的量为0.2mol,容器②消耗O2物质的量为0.3mol-0.2mol=0.1mol,达平衡时放出热量Q=196kJ/mol0.1mol=19.6kJ,正确;C项,容器①、②温度相同,容器①、②中平衡常数相同,容器①平衡时SO2、O2、SO3物质的量依次为0.4mol、0.2mol、1.6mol,平衡时SO2、O2、SO3物质的量浓度依次为0.2mol/L、0.1mol/L、0.8mol/L,平衡常数K==160,错误;D项,此时SO2、O2、SO3物质的量浓度依次为0.4mol/L、0.2mol/L、1.6mol/L,浓度商为=80160,反应正向进行,达到平衡前υ(正)υ(逆),正确;答案选C。
容器特点和反应特点 | 等效条件 | 结果 |
恒温恒容 反应前后气体分子数不相等 | 起始投料换算成相同物质表示时物质的量对应相等 | 两次平衡时各组分百分含量、n、c、p均相同 |
恒温恒容 反应前后气体分子数相等 | 起始投料换算成相同物质表示时物质的量对应成比例 | 两次平衡时各组分百分含量相同,n、c、p成比例变化 |
恒温恒压 所有有气体参与的可逆反应 | 起始投料换算成相同物质表示时物质的量对应成比例 | 两次平衡时各组分百分含量、c相同,n、V成比例变化 |