Question

19．一刚性密闭容器内都有一不漏气且可滑动的活塞将容器分成左右两个室，左室内充入一定体积的CO（g）和H₂O（g），右室充入SO₂和O₂两种气体，且SO₂和O₂的物质的量之比为2：1，左右两室内各可发生如下反应：
左室  CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0
右室  2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₂（g）△H＜0
反应开始时活塞停留在离左端点$\frac{3}{7}$处，反应在恒温下进行，当达平衡状态时，活塞处于容器中间．下列叙述不正确的是（　　）

• A． 右室气体反应前后的压强之比为4：3
• B． 反应达平衡时气体S0₂的转化率为75%
• C． 平衡时再向左室中充入与原物质的量之比相同的CO和H₂O气体，达平衡时，CO的物质的量分数不变，S0₂的物质的量分数变小
• D． 若原容器中左右两室起始时充入的各物质的量均为原来的两倍，达平衡时，活塞相对与中间位置将偏右

Answer 1

分析 A．左右两室压强相等，则左室、右室气体反应前后的压强之比相等，对于左室反应前后气体的物质的量不变，恒温条件下压强之比与体积呈反比；
B．假设右室开始通入2molSO₂和1molO₂，则左室中CO（g）和H₂O（g）总物质的量为3mol×$\frac{\frac{3}{7}}{1-\frac{3}{7}}$=2.25mol，当达平衡状态时，活塞处于容器中间，左右两室压强相等，则两室中混合气体物质的量相等，故右室平衡时总物质的量为2.25mol，利用差量法计算转化的二氧化硫物质的量，进而计算二氧化硫转化率；
C．平衡时再向左室中充入与原物质的量之比相同的CO和H₂O气体，与原平衡为等效平衡，平衡时相同组分的含量不变，容器内压强增大，右室中平衡正向移动，三氧化硫物质的量分数增大，开始SO₂和O₂的物质的量之比为2：1，且按物质的量2：1反应，体系中二者物质的量分数之比始终为2：1；
D．等效为在原平衡基础上左右两室压强分别增大，右室平衡正向移动．

解答 解：A．左右两室压强相等，则左室、右室气体反应前后的压强之比相等，对于左室反应前后气体的物质的量不变，恒温条件下压强之比与体积成反比，则反应前后的压强之比为$\frac{1}{2}$：$\frac{3}{7}$=7：6，故A错误；
B．假设右室开始通入2molSO₂和1molO₂，则左室中CO（g）和H₂O（g）总物质的量为3mol×$\frac{\frac{3}{7}}{1-\frac{3}{7}}$=2.25mol，当达平衡状态时，活塞处于容器中间，左右两室压强相等，则两室中混合气体物质的量相等，故右室平衡时总物质的量为2.25mol，则：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₂（g） 物质的量减少
2                               1
1.5mol                       2mol+1mol-2.25mol=0.75mol
故二氧化硫转化率为$\frac{1.5mol}{2mol}$×100%=75%，故B错误；
C．平衡时再向左室中充入与原物质的量之比相同的CO和H₂O气体，与原平衡为等效平衡，平衡时相同组分的含量不变，CO的物质的量分数不变，而容器内压强增大，右室中平衡正向移动，三氧化硫物质的量分数增大，开始SO₂和O₂的物质的量之比为2：1，且按物质的量2：1反应，体系中二者物质的量分数之比始终为2：1，则SO₂的物质的量分数变小，故C正确；
D．等效为在原平衡基础上左右两室压强分别增大，右室平衡正向移动，混合气体物质的量减小，右室容积减小，达平衡时，活塞相对与中间位置将偏右，故D正确，
故选：A．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素，关键是左室中气体物质的量不变，注意对等效平衡的理解掌握，较好的考查学生分析解决问题能力，难度中等．