Question

17．某温度下在容积不变的密闭容器中发生如下反应：2SO₂+O₂?2SO₃（g），若开始时只充入2molSO₃（g），达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入了2mol SO₂和1molO₂的混合气体，达到平衡时SO₂的转化率为（　　）

• A． 20%
• B． 40%
• C． 60%
• D． 80%

Answer 1

分析 在相同的温度下，按化学计量转化到一边，对应成分的物质的量相同，平衡时各成分的百分含量相同，两平衡是等效平衡；
据此计算从SO₃开始进行反应，达相同的平衡状态，混合气体的压强比起始时增大了20%，计算平衡时SO₂的物质的量；
根据从SO₂和O₂起始达平衡时，据此计算平衡时消耗n（SO₂），得到二氧化硫的转化率．

解答 解：在相同的温度下，按化学计量转化到一边，根据方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，2molSO₂和1molO₂完全转化，可得n（SO₃）=n（SO₂）=2mol，故从SO₃开始进行反应，达相同的平衡状态，需要SO₃的物质的量为2mol，对应成分的物质的量相同，所以说明两平衡是等效平衡；
若开始时只充入2mol SO₃，达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%，设生成二氧化硫物质的量x，
              2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
起始量（mol）  0        0        2
变化量（mol）  x        0.5x      x
平衡量（mol）  x        0.5x     2-x
压强之比等于气体物质的量之比，x+0.5x+2-x=2+2×20%，
解得：x=0.8mol；
若开始时只充入了2mol SO₂和1mol O₂的混合气体，达到平衡状态消耗二氧化硫物质的量=2mol-0.8mol=1.2mol，
所以达到平衡时SO₂的转化率为：$\frac{1.2mol}{2mol}$×100%=60%，
故选C．

点评 本题考查了化学平衡的计算应用，题目难度中等，明确等效平衡的判断方法为解答关键，注意掌握三段式在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．