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高中 | 化学平衡常数题目答案及解析如下,仅供参考!
选修四
第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡
化学平衡常数
某恒温环境下,体积均为$2\ \text{L}$的三个密闭容器甲、乙、丙中,加入催化剂后,$\text{S}{{\text{O}}_{2}}$与${{\text{O}}_{2}}$加热至$\rm 600\;\rm ^\circ\rm C$发生反应$2\text{S}{{\text{O}}_{2}}\left( \text{g} \right)+{{\text{O}}_{2}}\left( \text{g} \right)\overset{催化剂}{\underset{加热}{\rightleftharpoons}} 2\text{S}{{\text{O}}_{3}}\left( \text{g} \right)$。三个容器中起始投料如表所示。下列说法正确的是$(\quad\ \ \ \ )$
物质 | 甲 | 乙 | 丙 |
${{\text{O}}_{2}}\left( \text{g} \right)/\text{mol}$ | $\rm 1$ | $\rm 0$ | $\rm 2$ |
$\text{S}{{\text{O}}_{2}}\left( \text{g} \right)/\text{mol}$ | $\rm 2$ | $\rm 0$ | $\rm 4$ |
$\text{S}{{\text{O}}_{3}}\left( \text{g} \right)/\text{mol}$ | $\rm 0$ | $\rm 2$ | $\rm 0$ |
三个容器中反应的平衡常数大小不相等
","达到平衡时,丙容器中的$n\\left( \\text{S}{{\\text{O}}_{\\text{2}}} \\right)$大于乙容器中的$n\\left( \\text{S}{{\\text{O}}_{\\text{2}}} \\right)$的$\\rm 2$倍
","$30\\ \\text{s}$后甲容器达到平衡,测得气体压强为反应前的$\\rm 90\\%$,则$0\\sim 30\\ \\text{s}$内${{\\text{O}}_{2}}$的平均反应速率为$\\text{3}\\text{.0}\\times \\text{1}{{\\text{0}}^{\\text{-2}}}\\,\\text{mol}\\cdot {{\\text{L}}^{\\text{-1}}}\\cdot {{\\text{s}}^{\\text{-1}}}$
","若丙容器中${{\\text{O}}_{2}}$的平衡转化率为$\\rm 80\\%$,则丙容器中反应平衡常数$K=80$
"]$\rm A$.温度相同,则三个容器中反应的平衡常数大小相等,$\rm A$错误;
$\rm B$.由表,甲乙为等效平衡,丙投料较甲增大一倍,反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,则达到平衡时,丙容器中的$n\left( \text{S}{{\text{O}}_{\text{2}}} \right)$小于乙容器中的$n\left( \text{S}{{\text{O}}_{\text{2}}} \right)$的$\rm 2$倍,$\rm B$错误;
$\rm C$.$30\ \text{s}$后甲容器达到平衡,测得气体压强为反应前的$\rm 90\%$,则此时总的物质的量为$\rm 3$ $\rm mol\times 90\%=2.7$ $\rm mol$,减小$\rm 0.3$ $\rm mol$,反应为气体分子数减小$\rm 1$的反应,则反应$\rm 0.3$ $\rm mol$氧气,$0\sim 30\ \text{s}$内${{\text{O}}_{2}}$的平均反应速率为$\dfrac{0.3}{2\times 30}\,\text{mol}\cdot {{\text{L}}^{\text{-1}}}\cdot \cdot {{\text{s}}^{\text{-1}}}=\text{5}\text{.0}\times \text{1}{{\text{0}}^{-3}}\,\text{mol}\cdot {{\text{L}}^{\text{-1}}}\cdot {{\text{s}}^{\text{-1}}}$,$\rm C$错误;
$\rm D$.若丙容器中${{\text{O}}_{2}}$的平衡转化率为$\rm 80\%$,则反应$\rm 1.6$ $\rm mol$氧气、$\rm 3.2$ $\rm mol$二氧化硫、生成$\rm 3.2$ $\rm mol$三氧化硫,剩余$\rm 0.4$ $\rm mol$氧气、$\rm 0.8$ $\rm mol$二氧化硫,丙容器中反应平衡常数$K=\dfrac{{{\left( \dfrac{3.2}{2} \right)}^{2}}}{\left( \dfrac{0.4}{2} \right){{\left( \dfrac{0.8}{2} \right)}^{2}}}=80$,$\rm D$正确;
故选:$\rm D$
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