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在恒容条件下化学反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g);△H=-QkJ?mol-1在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量(Q)如下表所列:根据以上数据,下列叙述正确的是( )
容器SO2(mol)O2(mol)N2(mol)Q(kJ)
21Q1
10.5Q2
10.51Q3

A.在上述条件下反应生成1mol SO3固体放热kJ
B.2Q3<2Q2=Q1<Q
C.Q1=2Q2=2Q3=Q
D.2Q2=2Q3<Q1<Q
【答案】分析:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-QkJ/mol,反应热表示完全转化时放出的热量,固体的能量比气态能量低,生成固体时放出的热量更多;
乙、丙两个容器容积相同,所充气体物质的量相同,丙中所充氮气对平衡无影响,所以乙、丙建立等效平衡,二氧化硫转化率相同,放出的热量相等;
甲、乙两个容器容积相同,甲中相应物质的物质的量为乙中2倍,压强比乙中高,相对乙平衡而言甲中平衡右移,二氧化硫转化率增大,所以甲中放出的热量大于乙甲中的2倍,结合可逆反应不能完全反应判断.
解答:解:A.2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-QkJ/mol,在上述条件下反应生成1molSO3气体放热0.5QkJ,生成1molSO3固体放出的热量大于0.5QkJ,故A错误;
B.乙、丙两个容器容积相同,所充气体物质的量相同,丙中所充氮气对平衡无影响,所以乙、丙建立等效平衡,二氧化硫转化率相同,Q2=Q3;甲、乙两个容器容积相同,甲中相应物质的物质的量为乙中2倍,压强比乙中高,相对乙平衡而言甲中平衡右移,二氧化硫转化率增大,所以甲中放出的热量大于乙甲中的2倍,可逆反应不能完全反应,故2Q2<Q1<Q,综上所述所述,2Q2=2Q3<Q1<Q,故B错误;
C.由B中分析可知,2Q2=2Q3<Q1<Q,故C错误;
D.由B中分析可知,2Q2=2Q3<Q1<Q,故D错误;
故选D.
点评:本题考查反应热的计算、等效平衡、化学平衡计算等,题目难度中等,本题注意浓度对平衡的影响以及可逆反应的特征.
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