题目内容
【题目】温度为T时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,达到平衡时,下列说法不正确的是
容器 编号 | 容器类型 | 起始物质的量 / mol | 平衡时SO3的物质的量 / mol | ||
SO2 | O2 | SO3 | |||
I | 恒温恒容 | 2 | 1 | 0 | 1.8 |
II | 恒温恒压 | 2 | 1 | 0 | a |
III | 绝热恒容 | 0 | 0 | 2 | b |
A. 容器I中SO2的转化率小于容器II中SO2的转化率
B. 容器II的平衡常数大于容器III中的平衡常数
C. 平衡时SO3的物质的量:a>1.8、b>1.8
D. 若起始时向容器I中充入0.10 mol SO2(g)、0.20mol O2(g)和2.0 mol SO3(g),则此时v正<v逆
【答案】B
【解析】
A.恒温恒容时,2SO2+O22SO3平衡时,SO3的物质的量为1.8mol。该反应正向移动,达到平衡时,压强较刚开始的时候减小。恒温恒压相比于恒温恒容,相当于在恒容的平衡状态下,减小体积,维持压强不变。减小体积,增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动,为正反应方向,则容器II中SO2的转化率增大,A项正确,不符合题意;
B.SO2和O2反应生成SO3是放热反应,SO3分解生成SO2和O2是吸热反应。容器Ⅲ绝热情况下发生反应,则容器内的温度较容器Ⅱ中的更低。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,温度降低,平衡常数增大,容器Ⅱ中的平衡常数小于容器Ⅲ中的平衡常数,B项错误,符合题意;
C.恒温恒压相比于恒温恒容,相当于在恒容的平衡状态下,减小体积,维持压强不变。减小体积,增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动,为正反应方向,SO3的物质的量大于1.8,a>1.8。容器Ⅲ如果是恒温恒压,则平衡结果和容器Ⅰ中的一样,c=1.8mol,但是现在容器Ⅲ为绝热装置,SO3分解属于吸热反应,相当于达到容器Ⅰ中的平衡后,再降低温度,向放热反应方向移动,SO3的物质的量增加,b>1.8mol;C项正确,不符合题意;
D.利用三段式求出容器Ⅰ中的平衡常数K,再利用浓度商Qc和平衡常数K的关系,判断平衡移动方向。求解容器Ⅰ的平衡常数K,体积为1L。
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
开始时的物质的量浓度 2 1 0
转化的物质的量浓度 1.8 0.9 1.8
平衡时的物质的量浓度 0.2 0.1 1.8
则平衡常数;
若起始时向容器I中充入0.10 mol SO2(g)、0.20mol O2(g)和2.0 mol SO3(g),则浓度商;浓度商Qc大于K,平衡逆向移动,则v正<v逆,D项正确,不符合题意;
本题答案选B。