Question

【題目】在3個初始溫度均為T℃的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) (正反應(yīng)放熱)。下列說法正確的是( )

容器編號	容器類型	初始體積	起始物質(zhì)的量/mol			平衡時SO3物質(zhì)的量/mol
			SO2	O2	SO3
I	恒溫恒容	1.0 L	2	1	0	1.6
II	絕熱恒容	1.0 L	2	1	0	a
III	恒溫恒壓	0.5 L	0	0	1	b

A.a＞1.6

B.b＜0.8

C.平衡時v正(SO2)：v(I)＜v(II)

D.若起始時向容器I中充入1.0 mol　SO2(g)、0.20 mol O2(g)和4.0　mol　SO3(g)，則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進行

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．II與I初始投入量相同，II為絕熱恒容容器，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故II隨著反應(yīng)的進行，容器內(nèi)氣體溫度升高，平衡時相當(dāng)于對I容器升高溫度，升高溫度化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動，則平衡時SO3的物質(zhì)的量比I小，即a＜1.6，A錯誤；

B．對于I中反應(yīng)，開始時n(SO2)=2 mol，n(O2)=1 mol，平衡時n(SO3)=1.6 mol，若容器III反應(yīng)是在恒溫恒容下進行，其等效開始狀態(tài)是n(SO2)=1 mol，n(O2)=0 mol，物質(zhì)的量是I的一半，容器的容積也是I的一半，則二者為等效開始狀態(tài)，平衡時各種物質(zhì)的含量相同，則平衡時SO3的物質(zhì)的量是0.8 mol，但由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)III是在恒溫恒壓下進行，反應(yīng)從逆反應(yīng)方向開始，反應(yīng)發(fā)生使氣體的壓強增大，為維持壓強不變，相當(dāng)于在I平衡的基礎(chǔ)上擴大容器的容積而導(dǎo)致減小壓強，減小壓強化學(xué)平衡逆向移動，因此反應(yīng)III中達到平衡時SO3的物質(zhì)的量比0.8 mol要少，即b＜0.8 mol，B正確；

C．II為絕熱容器，隨著反應(yīng)的進行容器內(nèi)氣體的溫度升高，溫度升高反應(yīng)速率加快，則平衡時的正反應(yīng)速率：平衡時v正(SO2)：v(I)＜v(II)，C正確；

D．對于反應(yīng)I，由于容器的容積是1 L，則開始時c(SO2)=2 mol÷1 L=2 mol/L，c(O2)=1 mol÷1 L=1 mol/L，平衡時c(SO3)=1.6 mol÷1 L=1.6 mol/L，根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時，c(SO2)=2 mol/L-1.6 mol/L=0.4 mol/L，c(O2)=1 mol/L-×1.6 mol/L=0.2 mol/L，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K==80，若開始時向I中加入1.0 mol SO2(g)、0.20 mol O2(g)和4.0 mol SO3(g)，由于容器的容積是1 L，則c(SO2)=1.0 mol/L，c(O2)=0.20 mol/L，c(SO3)= 4.0 mol/L，則Qc==80=K，因此反應(yīng)恰好處于平衡狀態(tài)，既不向正反應(yīng)方向移動，也不向逆反應(yīng)方向移動，D錯誤；

故合理選項是BC。