Question

某温度下在密闭容器中发生如下反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），若开始时只充入2mol SO₃，达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了10%；若开始时只充入了2mol SO₂和1mol O₂的混合气体，达到平衡时SO₂的转化率为（　　）

• A、10%
• B、60%
• C、80%
• D、90%

Answer 1

分析：在相同的温度下，按化学计量转化到一边，对应成分的物质的量相同，平衡时各成分的百分含量相同，两平衡是等效平衡；
据此计算从SO₃开始进行反应，达相同的平衡状态，混合气体的压强比起始时增大了10%，计算平衡时SO₂的物质的量；
根据从SO₂和O₂起始达平衡时，据此计算平衡时消耗n（SO₂），得到二氧化硫的转化率．

解答：解：在相同的温度下，按化学计量转化到一边，根据方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，2molSO₂和1molO₂完全转化，可得n（SO₃）=n（SO₂）=2mol，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2mol，对应成分的物质的量相同，所以说明两平衡是等效平衡；
若开始时只充入2mol SO₃，达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了10%，设生成二氧化硫物质的量x
              2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
起始量（mol）  0        0        2
变化量（mol）  x        0.5x      x
平衡量（mol）  x        0.5x     2-x
压强之比等于气体物质的量之比，x+0.5x+2-x=2+2×10%，
x=0.4mol；
若开始时只充入了2mol SO₂和1mol O₂的混合气体，达到平衡状态消耗二氧化硫物质的量=2mol-0.4mol=1.6mol，达到平衡时SO₂的转化率=

1.6mol

2mol

×100%=80%，
故选C．

点评：本题考查了化学平衡的计算应用，主要是等效平衡状态的分析判断和计算，掌握计算方法是解题关键，题目难度中等．