Question

向恒溫、恒容（2L）的密閉容器中充入2mol SO₂和一定量的O₂，發生反應：2SO₂（g）+O₂（g）

一定條件

2SO₃（g）△H=-197.74kJ?mol^-1，4min后達到平衡，這時c（SO₂）=0.2mol L^-1，且SO₂和O₂的轉化率相等．下列說法中，不正確的是（　　）

• A、2min時，c（SO₂）=0.6mol L^-1
• B、用O₂表示4min內的反應速率為0.1mol?（L?min）^-1
• C、再向容器中充入1mol SO₃，達到新平衡，n（SO₂）：n（SO₃）=2：1
• D、4min后，若升高溫度，平衡向逆方向移動，平衡常數K增大

Answer 1

分析：向恒溫、恒容（2L）的密閉容器中充入2mol SO₂和一定量的O₂，發生反應：2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑 .

△

2SO₃（g）△H=-197.74kJ?mol^-1，4min后達到平衡，這時c（SO₂）=0.2mol L^-1，二氧化硫達到平衡消耗物質的量=2mol-0.2mol/L×2L=1.6mol，SO₂和O₂的轉化率相等為80%，得到起始量氧氣物質的量為1，則
            2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑 .

△

2SO₃（g）；
起始量（mol） 2       1              0
變化量（mol） 1.6     0.8           1.6
平衡量（mol） 0.4     0.2           1.6
依據計算分析選項判斷．

解答：解：A、4min后大燈平衡，二氧化硫平均速率：v（SO₂）=

2mol-0.4mol 2L

4min

=0.2mol/L?min；由于可逆反應在外界條件不變的情況下，隨生成物的增多速度逐漸減小，也就是說其前兩分鐘平均速率大于0.2mol/L?min；按照這個速率消耗的二氧化硫物質的量=0.2mol/L?min×2L×2min=0.8mol，所以剩余的SO₂物質的量要小于1.2mol，濃度小于0.6mol/L，故A錯誤；
B、依據化學反應速率之比等于化學方程式系數之比，4min二氧化硫的反應速率v（SO₂）=

2mol-0.4mol 2L

4min

=0.2mol/L?min，用O₂表示4min內的反應速率為0.1mol/L?min，故B正確；
C、依據計算可知起始量二氧化硫和氧氣物質的量之比為2：1，平衡狀態下再加入1mol三氧化硫，依據元素守恒達到平衡后n（SO₂）：n（SO₃）=2：1，故C正確；
D、反應是放熱反應，升高溫度，平衡逆向進行，平衡常數減小，故D錯誤；
故選：AD．

點評：本題考查了化學平衡的基本計算，平衡移動原理的分析，平衡常數隨溫度變化，題目難度中等．