在密闭容器中,对于反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),SO2和O2起始时分别为20mol和10mol;达平衡时,SO2的转化率为80%.若从SO3开始进行反应,在相同的温度下,欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同,则起始时SO3的物质的量及其转化率为()
A. 10 mol和10% B. 20 mol和20% C. 20 mol和40% D. 20 mol和80%
在密闭容器中,对于反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),SO2和O2起始时分别为20mol和10mol;达平衡时,SO2的转化率为80%.若从SO3开始进行反应,在相同的温度下,欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同,则起始时SO3的物质的量及其转化率为()
A. 10 mol和10% B. 20 mol和20% C. 20 mol和40% D. 20 mol和80%
考点: 化学平衡的计算.
专题: 计算题;化学平衡专题.
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×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.