Question

19．一剛性密閉容器內(nèi)都有一不漏氣且可滑動的活塞將容器分成左右兩個室，左室內(nèi)充入一定體積的CO（g）和H₂O（g），右室充入SO₂和O₂兩種氣體，且SO₂和O₂的物質(zhì)的量之比為2：1，左右兩室內(nèi)各可發(fā)生如下反應(yīng)：
左室  CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0
右室  2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₂（g）△H＜0
反應(yīng)開始時活塞停留在離左端點$\frac{3}{7}$處，反應(yīng)在恒溫下進行，當(dāng)達平衡狀態(tài)時，活塞處于容器中間．下列敘述不正確的是（　�。�

• A． 右室氣體反應(yīng)前后的壓強之比為4：3
• B． 反應(yīng)達平衡時氣體S0₂的轉(zhuǎn)化率為75%
• C． 平衡時再向左室中充入與原物質(zhì)的量之比相同的CO和H₂O氣體，達平衡時，CO的物質(zhì)的量分數(shù)不變，S0₂的物質(zhì)的量分數(shù)變小
• D． 若原容器中左右兩室起始時充入的各物質(zhì)的量均為原來的兩倍，達平衡時，活塞相對與中間位置將偏右

Answer 1

分析 A．左右兩室壓強相等，則左室、右室氣體反應(yīng)前后的壓強之比相等，對于左室反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，恒溫條件下壓強之比與體積呈反比；
B．假設(shè)右室開始通入2molSO₂和1molO₂，則左室中CO（g）和H₂O（g）總物質(zhì)的量為3mol×$\frac{\frac{3}{7}}{1-\frac{3}{7}}$=2.25mol，當(dāng)達平衡狀態(tài)時，活塞處于容器中間，左右兩室壓強相等，則兩室中混合氣體物質(zhì)的量相等，故右室平衡時總物質(zhì)的量為2.25mol，利用差量法計算轉(zhuǎn)化的二氧化硫物質(zhì)的量，進而計算二氧化硫轉(zhuǎn)化率；
C．平衡時再向左室中充入與原物質(zhì)的量之比相同的CO和H₂O氣體，與原平衡為等效平衡，平衡時相同組分的含量不變，容器內(nèi)壓強增大，右室中平衡正向移動，三氧化硫物質(zhì)的量分數(shù)增大，開始SO₂和O₂的物質(zhì)的量之比為2：1，且按物質(zhì)的量2：1反應(yīng)，體系中二者物質(zhì)的量分數(shù)之比始終為2：1；
D．等效為在原平衡基礎(chǔ)上左右兩室壓強分別增大，右室平衡正向移動．

解答 解：A．左右兩室壓強相等，則左室、右室氣體反應(yīng)前后的壓強之比相等，對于左室反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，恒溫條件下壓強之比與體積成反比，則反應(yīng)前后的壓強之比為$\frac{1}{2}$：$\frac{3}{7}$=7：6，故A錯誤；
B．假設(shè)右室開始通入2molSO₂和1molO₂，則左室中CO（g）和H₂O（g）總物質(zhì)的量為3mol×$\frac{\frac{3}{7}}{1-\frac{3}{7}}$=2.25mol，當(dāng)達平衡狀態(tài)時，活塞處于容器中間，左右兩室壓強相等，則兩室中混合氣體物質(zhì)的量相等，故右室平衡時總物質(zhì)的量為2.25mol，則：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₂（g） 物質(zhì)的量減少
2                               1
1.5mol                       2mol+1mol-2.25mol=0.75mol
故二氧化硫轉(zhuǎn)化率為$\frac{1.5mol}{2mol}$×100%=75%，故B錯誤；
C．平衡時再向左室中充入與原物質(zhì)的量之比相同的CO和H₂O氣體，與原平衡為等效平衡，平衡時相同組分的含量不變，CO的物質(zhì)的量分數(shù)不變，而容器內(nèi)壓強增大，右室中平衡正向移動，三氧化硫物質(zhì)的量分數(shù)增大，開始SO₂和O₂的物質(zhì)的量之比為2：1，且按物質(zhì)的量2：1反應(yīng)，體系中二者物質(zhì)的量分數(shù)之比始終為2：1，則SO₂的物質(zhì)的量分數(shù)變小，故C正確；
D．等效為在原平衡基礎(chǔ)上左右兩室壓強分別增大，右室平衡正向移動，混合氣體物質(zhì)的量減小，右室容積減小，達平衡時，活塞相對與中間位置將偏右，故D正確，
故選：A．

點評 本題考查化學(xué)平衡計算與影響因素，關(guān)鍵是左室中氣體物質(zhì)的量不變，注意對等效平衡的理解掌握，較好的考查學(xué)生分析解決問題能力，難度中等．