Question

在相同温度和体积均为1L的三个密闭容器中，保持温度和容积不变，以三种不同的投料方式进行反应，平衡时有关数据如下（已知相同条件下2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196kJ/mol），下列说法正确的是（　　）

容器	甲	乙	丙
起始投入量	2mol SO2和1mol O2	2mol SO3	2mol SO2和2mol O2
反应放出或吸收的 热量（kJ）	Q1	Q2	Q3
平衡时SO3的物质的量	n1	n2	n3
平衡转化率	α1	α2	α3
平衡时压强	p1	p2	p3

• A、Q₁=Q₂＞Q₃
• B、n₂＞n₁＞n₃
• C、α₁+α₂=1
• D、p₁＞p₂＞p₃

Answer 1

分析：恒温恒容下，加入2mol SO₂和1mol O₂与2mol SO₃为等效平衡，达到平衡时甲和乙容器中各组分的浓度、含量完全相同，而丙容器中多加入了1mol氧气，二氧化硫的转化率大于甲的，反应放出的热量、平衡时的总压强、三氧化硫的物质的量都也大于甲的，据此进行解答．

解答：解：恒温恒容条件下，甲与乙为等效平衡，丙加入的氧气的物质的量大于甲，所以丙中二氧化硫达到转化率、三氧化硫的物质的量及放出的热量大于甲的，
A．由于不知达到平衡时二氧化硫的转化率情况，无法比较Q₁与Q₂的大小；丙中加入的氧气的物质的量比甲多1mol，所以二氧化硫的转化率丙的大于甲的，反应放出的热量Q₃＞Q₁，故A错误；
B．达到平衡时，甲和乙中三氧化硫的物质的量相等，即n₂=n₁，丙中二氧化硫的转化率大于甲，所以丙中三氧化硫的物质的量大于甲的，即n₃＞n₁=n₂，故B错误；
C．甲和乙是从不同的反应方向进行的等效平衡，且二氧化硫和三氧化硫的化学计量数相等，所以一定满足二者的转化率之和等于1，即 α₁+α₂=1，故C正确；
D．由于甲和乙为等效平衡，则达到平衡时甲和乙中气体的总物质的量相等，所以容器内的总压强一定相等，即p₁=p₂；由于丙中进入的氧气的物质的量比甲多出1mol，所以达到平衡时丙中压强最大，即p₃＞p₁=p₂，故D错误；
故选C．

点评：本题考查了等效平衡的判断及应用、化学平衡的建立过程，题目难度中等，注意明确等效平衡的判断方法，能够利用等效平衡的知识判断各组分的含量、转化率及压强大小等．