Question

【題目】相同溫度下，容積相同的甲、乙、丙3個恒容密閉容器中發生可逆反應：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H＝－197kJ/mol。實驗測得起始、平衡時的有關數據如下表：

容器	起始各物質的物質的量/mol				達到平衡時體系能量的變化
	SO2	O2	SO3	Ar
甲	2	1	0	0	放出熱量：Q1
乙	1.8	0.9	0.2	0	放出熱量：Q2
丙	1.8	0.9	0.2	0.1	放出熱量：Q3

下列敘述正確的是

A.若在上述條件下反應生成2molSO3（s）的反應熱為△H1，則△H1＞-197 kJ·mol-1

B.Q1=Q2=Q3=197kJ

C.甲、乙、丙3個容器中反應的平衡常數不相等

D.達到平衡時，丙容器中SO2的體積分數最小

Answer 1

【答案】D

【解析】

乙、丙采用極限法一邊倒，SO2、O2的物質的量分別為2mol、1mol，與甲中SO2、O2的物質的量對應相等，恒溫恒容條件下，丙中Ar不影響平衡移動，故三者為完全全等的等效平衡，平衡時SO2、O2、SO3的物質的量對應相等；

A、固態轉化為氣態吸熱，即生成固態三氧化硫放熱更多，所以若在上述條件下反應生成2molSO3（s）的反應熱為△H1，則△H1<-197 kJ·mol-1，A錯誤；

B、由于平衡時二氧化硫物質的量相等，故參加反應二氧化硫的物質的量：甲＞乙=丙，因此放出熱量：197kJ>Q1＞Q3＝Q2，B錯誤；

B、甲、乙、丙三容器溫度相同，平衡常數相同，C錯誤；

D、由于平衡均是等效的，達到平衡時SO2、O2、SO3的物質的量對應相等，但丙中還有0.1molAr，則丙中二氧化硫的體積分數最小，D正確；

答案選D。

【點晴】

該題的關鍵是理解等效平衡規律，所謂等效平衡是指外界條件相同時，同一可逆反應只要起始濃度相當，無論經過何種途徑，都可以達到相同的平衡狀態。等效平衡的判斷及處理一般步驟是：進行等效轉化——極限法一邊倒，即按照反應方程式的計量數之比轉化到同一邊的量，與題干所給起始投料情況比較。另外該題還需要特別注意丙中稀有氣體在恒溫恒容條件下不影響平衡移動，注意從本質上理解壓強對反應速率和平衡狀態的影響。