Question

【题目】相同温度下，容积相同的甲、乙、丙3个恒容密闭容器中发生可逆反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H＝－197kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：

容器	起始各物质的物质的量/mol				达到平衡时体系能量的变化
	SO2	O2	SO3	Ar
甲	2	1	0	0	放出热量：Q1
乙	1.8	0.9	0.2	0	放出热量：Q2
丙	1.8	0.9	0.2	0.1	放出热量：Q3

下列叙述正确的是

A.若在上述条件下反应生成2molSO3（s）的反应热为△H1，则△H1＞-197 kJ·mol-1

B.Q1=Q2=Q3=197kJ

C.甲、乙、丙3个容器中反应的平衡常数不相等

D.达到平衡时，丙容器中SO2的体积分数最小

Answer 1

【答案】D

【解析】

乙、丙采用极限法一边倒，SO2、O2的物质的量分别为2mol、1mol，与甲中SO2、O2的物质的量对应相等，恒温恒容条件下，丙中Ar不影响平衡移动，故三者为完全全等的等效平衡，平衡时SO2、O2、SO3的物质的量对应相等；

A、固态转化为气态吸热，即生成固态三氧化硫放热更多，所以若在上述条件下反应生成2molSO3（s）的反应热为△H1，则△H1<-197 kJ·mol-1，A错误；

B、由于平衡时二氧化硫物质的量相等，故参加反应二氧化硫的物质的量：甲＞乙=丙，因此放出热量：197kJ>Q1＞Q3＝Q2，B错误；

B、甲、乙、丙三容器温度相同，平衡常数相同，C错误；

D、由于平衡均是等效的，达到平衡时SO2、O2、SO3的物质的量对应相等，但丙中还有0.1molAr，则丙中二氧化硫的体积分数最小，D正确；

答案选D。

【点晴】

该题的关键是理解等效平衡规律，所谓等效平衡是指外界条件相同时，同一可逆反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，都可以达到相同的平衡状态。等效平衡的判断及处理一般步骤是：进行等效转化——极限法一边倒，即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量，与题干所给起始投料情况比较。另外该题还需要特别注意丙中稀有气体在恒温恒容条件下不影响平衡移动，注意从本质上理解压强对反应速率和平衡状态的影响。