Question

已知反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0．現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)容積相同的恒容容器．在500℃和有催化劑存在下，向甲中加入2molSO₂和1molO₂，向乙中加入2molSO₃，并同時(shí)發(fā)生反應(yīng)．當(dāng)兩容器中反應(yīng)分別達(dá)到平衡后，維持條件不變，則
①平衡時(shí)甲中SO₂的轉(zhuǎn)化率一定等于乙中SO₃的分解率
②從開(kāi)始反應(yīng)到平衡，甲中反應(yīng)放出的熱量與乙中反應(yīng)吸收的熱量一定相等
③平衡時(shí)，甲、乙兩容器中混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量一定相等
④從反應(yīng)開(kāi)始到剛好建立平衡時(shí)所用的時(shí)間甲一定等于乙
以上說(shuō)法中正確的是（　�。�

A．③

B．①②

C．③④

D．①②③

Answer 1

分析：由方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0可知，2molSO₂和1molO₂等效于2molSO₃，在相同條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，甲乙兩平衡狀態(tài)相同，各物質(zhì)的含量、濃度等物理量都相等，假設(shè)平衡時(shí)甲乙兩個(gè)容器中都含有xmolSO₃，則有：
 甲：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0
起始：2mol      1mol         0
轉(zhuǎn)化：xmol      0.5xmol      xmol
平衡：（2-x）mol （1-0.5x）mol  xmol
乙：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0
起始：0        0           2mol
轉(zhuǎn)化：（2-x）mol（1-0.5x）mol （2-x）mol
平衡：（2-x）mol （1-0.5x）mol  2-xmol
以此解答該題．

解答：解：由方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0可知，2molSO₂和1molO₂等效于2molSO₃，在相同條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，甲乙兩平衡狀態(tài)相同，各物質(zhì)的含量、濃度等物理量都相等，假設(shè)平衡時(shí)甲乙兩個(gè)容器中都含有xmolSO₃，則有：
 甲：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0
起始：2mol      1mol         0
轉(zhuǎn)化：xmol      0.5xmol      xmol
平衡：（2-x）mol （1-0.5x）mol  xmol
乙：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0
起始：0        0           2mol
轉(zhuǎn)化：（2-x）mol（1-0.5x）mol （2-x）mol
平衡：（2-x）mol （1-0.5x）mol  2-xmol
可知（2-x）mol+xmol=2mol，（1-0.5x）mol+0.5xmol=1mol，則 
①平衡時(shí)甲中SO₂的轉(zhuǎn)化與乙中SO₃的分解率之和為1，但轉(zhuǎn)化率不一定相等，故①錯(cuò)誤；
②從開(kāi)始反應(yīng)到平衡，甲中反應(yīng)放出的熱量與乙中反應(yīng)吸收的熱量之和等于△H，但不一定相等，故②錯(cuò)誤；
③甲乙為等效平衡，平衡狀態(tài)相同，則衡時(shí)，甲、乙兩容器中混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量一定相等，故③正確；
④由于轉(zhuǎn)化的程度未知，則甲乙達(dá)到平衡狀態(tài)所需時(shí)間不一定相等，故④錯(cuò)誤．
故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合化學(xué)平衡問(wèn)題，題目難度較大，注意從等效平衡的角度分析該題，達(dá)到平衡時(shí)甲乙處于相同平衡狀態(tài)．