Question

【題目】已知2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=﹣197kJmol﹣1，按不同方式向甲、乙和丙3個相同容器內投入反應物，且保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時的有關數據如表：

容器	甲	乙	丙
反應物投入量	2molSO2、1molO2	1molSO2、0.5molO2	2molSO3
平衡常數	K1	K2	K3
反應的能量變化	放出akJ	放出bkJ	吸收ckJ
氣體密度	ρ1	ρ2	ρ3
反應物轉化率	α1	α2	α3

下列有關關系式正確的是（ ）

A. K1=K3＜K2 B. ρ1=ρ3＞ρ2 C. α2+α3＞1 D. 2b+c＞197

Answer 1

【答案】B

【解析】恒溫恒容條件，甲與乙起始n(SO2)：n(O2)均為2：1，甲可等效為在乙的基礎上增大一倍壓強，平衡正向移動，反應物的轉化率增大，即α1>α2；丙按化學計量數轉化為用SO2和O2表示可得：n(SO2)=2mol，n(O2)=1mol，所以丙與甲為等效平衡，平衡時各組分的百分含量、物質的量、物質的量濃度均對應相等；A項，化學平衡常數只受溫度影響，三個容器保持恒溫狀態，所以K1=K2=K3，故A錯誤；B項，密度=質量÷體積，恒容容器，氣體體積相等，甲和丙氣體的總質量相等且大于乙中氣體總質量，所以ρ1=ρ3＞ρ2，故B正確；C項，甲和丙為等效平衡，以SO2為例分析，設平衡時甲和丙中SO2都是x mol，則甲反應的SO2是(2-x)mol，丙生成的SO2是x mol，所以α1=，α3=，因此α1+α3=1，又因為前面推出α1>α2所以α2+α3<1，故C錯誤；D項，甲與丙為等效平衡，平衡時各組分的物質的量對應相等，所以甲反應的SO2加上丙生成的SO2等于2mol，故a+c=197，又因為甲等效為在乙的基礎上增大一倍壓強，平衡向正反應移動，SO2轉化率增大，故a＞2b，所以2b+c<197，故D錯誤。