Question

1．已知2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-197kJ•mol^-1，按不同方式向甲、乙和丙3个相同容器内投入反应物，且保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如表：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	2molSO2、1molO2	1molSO2、0.5molO2	2molSO3
	k1	k2	k3
反应的能量变化	放出akJ	放出bkJ	吸收ckJ
气体密度	ρ1	ρ2	ρ3
反应物转化率	α1	α2	α3

下列有关关系式正确的是（　　）

• A． k₁=k₃＜k₂
• B． ρ₁=ρ₃＞ρ₂
• C． α₂+α₃＞1
• D． 2b+c＞197

Answer 1

分析 A．平衡常数随温度变化，不随浓度变化；
B．甲和丙分别是正向和逆向达到的平衡状态，保持恒温、恒容，最后得到相同平衡状态，气体体积不变，质量不变，乙起始量和甲相比少一半，气体质量为甲的一半；
C，甲和丙达到相同的平衡状态，正向和逆向得到相同的平衡状态，α₁+α₃=1，甲和乙相比甲中二氧化硫转化率大于乙中二氧化硫转化率；
D．甲投入2molSO₂、1molO₂，丙中投入2molSO₃，则甲与丙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与丙的反应的能量变化之和为197kJ，故a+c=197，起始量分析可知a=2b．

解答 解：A．平衡常数随温度变化，不随浓度变化，恒温、恒容条件下k₁=k₃=k₂，故A错误；
B．保持恒温、恒容，甲和丙最后得到相同平衡状态，气体体积不变，质量不变，密度相同，乙起始量和甲相比少一半，气体质量为甲的一半密度为甲中的一半，ρ₁=ρ₃＞ρ₂，故B正确；
C，甲和丙达到相同的平衡状态，正向和逆向得到相同的平衡状态，α₁+α₃=1，甲和乙相比，甲相当于乙平衡状态下加入二氧化硫和氧气，有志气增大平衡正向进行，甲中二氧化硫转化率大于乙中二氧化硫转化率，₂+α₃＜1，故C错误；
D．甲投入2molSO₂、1molO₂，丙中投入2molSO₃，则甲与丙最后达到相同的平衡状态，平衡是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与丙的反应的能量变化之和为197kJ，故a+c=197，甲的起始量为乙的起始量2倍，则a＞2b，2b+c＜197，故D错误；
故选B．

点评 本题考查化学平衡影响因素、等效平衡、化学平衡的计算，题目计算量较大，题目难度较大，关键是构建平衡建立的等效途径，试题侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养．