Question

如圖所示，甲、乙之間的隔板K和活塞F都可左右移動，甲中充入2 mol SO₂和1 mol O₂，乙中充入2 mol SO₃和1 mol He，此時K停在0處。在一定條件下發(fā)生可逆反應(yīng)：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，再恢復(fù)至原溫度，回答下列問題：

 

（1）若固定隔板K，能表示甲容器中一定達(dá)到化學(xué)平衡的是         

A.甲中氣體的總壓強(qiáng)不變          B.各氣體的物質(zhì)的量濃度不變

C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變    D.混合氣體的密度不變

E.反應(yīng)速率v(SO₂)=v(SO₃)         

（2）達(dá)到平衡后隔板K是否可能處于0刻度 ________(填“可能”或“不可能”)。若K最終停留在0刻度左側(cè)a處，則a一定小于________。

（3）若平衡時，K最終停留在左側(cè)刻度1處，則甲中SO₃的物質(zhì)的量為________mol，乙中SO₃的轉(zhuǎn)化率________50%(填“>”、“<”或“＝”)，活塞F最終停留在右側(cè)刻度______處(填下列序號：①<6�、�>6�、郏�6)。

（4）若一開始就將K、F固定，其他條件均不變，甲平衡后壓強(qiáng)變?yōu)殚_始壓強(qiáng)的0.8倍，則甲、乙都達(dá)到平衡后，兩容器的壓強(qiáng)之比為P_甲：P_乙=              

 

Answer 1

【答案】

21.（1）ABC   （2）不可能   2     （3） 1， >，  ②    （4） 12:17 

【解析】

試題分析：（1）若固定隔板K，甲容器相當(dāng)于恒溫恒容的容器，當(dāng)各物質(zhì)的物質(zhì)的量（氣體的總壓強(qiáng)不變），各氣體的物質(zhì)的量濃度不變，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時達(dá)到平衡狀態(tài)。 而混合氣體的密度不變始終不變；反應(yīng)速率v(SO₂) v(SO₃)，沒有指明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率 ，所以ABC正確。

（2）2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g），反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，隔板一定發(fā)生滑動，達(dá)到平衡后隔板K不可能處于0刻度；由于甲中充入2molSO₂和1mol O₂，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，A中壓強(qiáng)降低，最多能轉(zhuǎn)化為2mol SO₃，但是由于反應(yīng)是可逆反應(yīng)，所以SO₃的物質(zhì)的量在0-2 mol之間，所以達(dá)到平衡后，隔板K不再滑動，最終停留在左側(cè)刻度0-2之間，故a小于2；

（3）由于左右兩邊不考慮加入的氦氣，達(dá)到的平衡是相同平衡，三氧化硫體積分?jǐn)?shù)相同，“隔板K最終停留在左側(cè)1處”說明反應(yīng)后氣體體積為5格，左邊氣體減少了0.5mol，即平衡后物質(zhì)的量為2.5mol，

設(shè)參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量為2x，

故2-2x+1-x+2x=2.5，

則x=0.5mol，

則甲中二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為50%．生成三氧化硫物質(zhì)的量為1mol；

但是對于乙來說，就不同了，如果無He，甲與乙是等效平衡，但乙的壓強(qiáng)比甲小，則2SO₃（g）⇌2SO₂（g）+O₂（g）的平衡向右移動了，故其轉(zhuǎn)化率比大于50%；左邊氣體減少了0.5mol，右邊增加物質(zhì)的量大于0.5mol，F(xiàn)活塞右移，活塞F最終停留在右側(cè)刻度大于6處；

故答案為：1，＞，②；

（3）體積固定，恒溫、恒壓容器中，兩邊達(dá)到平衡的狀態(tài)相同，乙中的氦氣對平衡無影響；甲平衡后壓強(qiáng)變?yōu)殚_始壓強(qiáng)的0.8倍，即平衡后甲容器中氣體2.4 mol，乙容器中氣體3.4 mol，所以壓強(qiáng)之比12:17

考點：化學(xué)平衡的計算；化學(xué)平衡建立的過程．