Question

已知2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g）△H=﹣197kJ•mol^﹣1，按不同方式向甲、乙和丙3个相同容器内投入反应物，且保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如表：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	2molSO2、1molO2	1molSO2、0.5molO2	2molSO3
平衡常数	K1	K2	K3
反应的能量变化	放出akJ	放出bkJ	吸收ckJ
气体密度	ρ1	ρ2	ρ3
反应物转化率	α1	α2	α3

下列有关关系式正确的是（  ）

A. K₁=K₃＜K₂ B. ρ₁=ρ₃＞ρ₂ C. α₂+α₃＞1 D. 2b+c＞197

Answer

B

【解析】

恒温恒容条件，甲与乙起始n(SO2)：n(O2)均为2：1，甲可等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡正向移动，反应物的转化率增大，即α1>α2；丙按化学计量数转化为用SO2和O2表示可得：n(SO2)=2mol，n(O2)=1mol，所以丙与甲为等效平衡，平衡时各组分的百分含量、物质的量、物质的量浓度均对应相等；A项，化学平衡常数只受温度影响，三个容器保持恒温状态，所以K1=K2=K3，故A错误；B项，密度=质量÷体积，恒容容器，气体体积相等，甲和丙气体的总质量相等且大于乙中气体总质量，所以ρ1=ρ3＞ρ2，故B正确；C项，甲和丙为等效平衡，以SO2为例分析，设平衡时甲和丙中SO2都是x mol，则甲反应的SO2是(2-x)mol，丙生成的SO2是x mol，所以α1=，α3=，因此α1+α3=1，又因为前面推出α1>α2所以α2+α3<1，故C错误；D项，甲与丙为等效平衡，平衡时各组分的物质的量对应相等，所以甲反应的SO2加上丙生成的SO2等于2mol，故a+c=197，又因为甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，故a＞2b，所以2b+c<197，故D错误。