Question

7．已知2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），起始时SO₂和O₂分别为20mol和10mol，达到平衡时SO₂的转化率为80%．若从SO₃开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO₃的物质的量及SO₃的转化率分别为（　　）

• A． 10mol  10%
• B． 20mol  20%
• C． 20mol  40%
• D． 30mol  80%

Answer 1

分析 在相同的温度下，使平衡时各成分的百分含量相同，说明两平衡是等效平衡，按化学计量转化到一边，对应成分的物质的量相同，据此计算从SO₃开始进行反应，达相同的平衡状态，需要SO₃的物质的量；
根据从SO₂和O₂起始达平衡时，SO₂的转化率为80%SO₂，据此计算平衡时n（SO₃），从SO₃开始进行反应，达相同的平衡状态，SO₃的物质的量相同，SO₃的起始物质的量减去平衡时物质的量为转化的SO₃的物质的量，据此计算转化率．

解答 解：在相同的温度下，使平衡时各成分的百分含量相同，说明两平衡是等效平衡，按化学计量转化到一边，对应成分的物质的量相同，根据方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，20molSO₂和10molO₂完全转化，可得n（SO₃）=n（SO₂）=20mol，故从SO₃开始进行反应，达相同的平衡状态，需要SO₃的物质的量为20mol；
从SO₂和O₂起始达平衡时，SO₂的转化率为80%SO₂，转化的n（SO₂）=20mol×80%=16mol，由硫元素守恒可知据平衡时n（SO₃）=n（SO₂）=16mol，所以从SO₃开始进行反应，达相同的平衡状态，SO₃的物质的量相同为16mol，转化的SO₃的物质的量为20mol-16mol=4mol，SO₃转化率为$\frac{4mol}{20mol}$×100%=20%．
故选B．

点评 本题考查化学平衡计算、等效平衡等，难度中等，清楚等效平衡规律是解题的关键．