Question

19．一定溫度時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的SO₂和O₂，發(fā)生反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196kJ•moL^-1，一段時(shí)間后達(dá)平衡，反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見表：

反應(yīng)時(shí)間/min	n（SO2）/mol	n（O2）/mol
0	2	1
5	1.2
10		0.4
15	0.8

下列說法不正確的是（　�。�

• A． 反應(yīng)在前5min的平均速率為v （SO₂）=0.08mol•L^-1•min^-1
• B． 相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入1.5mol SO₃，達(dá)平衡時(shí)SO₃的轉(zhuǎn)化率為40%
• C． 保持溫度不變，向平衡后的容器中再充入0.2molSO₂和0.2mol SO₃時(shí)，v （正）＞v （逆）
• D． 保持其他條件不變，若起始時(shí)向容器中充入2molSO₃，達(dá)平衡時(shí)吸收78.4kJ的熱量

Answer 1

分析 A．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$來計(jì)算；
B．可計(jì)算平衡常數(shù)，根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算；
C．溫度不變，向平衡后的容器中再充入1molSO₂和0.5molO₂時(shí)，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，根據(jù)壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響來回答判斷；
D．根據(jù)B的計(jì)算，判斷平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的程度，可計(jì)算吸收的熱量．

解答 解：A．反應(yīng)在前5min的平均速率為v （SO₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{2-1.2}{2}}{5}$mol/（L•min）=0.08mol•L^-1 min^-1，故A正確；
B.2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
初始量：2          1        0
變化量：1.2        0.6      1.2
平衡量：0.8       0.4        1.2
化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{（\frac{1.2}{2}）^{2}}{（\frac{0.8}{2}）^{2}×\frac{0.4}{2}}$=$\frac{45}{4}$
起始時(shí)向容器中充入1.5mol SO₃，如果轉(zhuǎn)化率是40%，則 
        2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
初始量：0       0         0.75
變化量：0.3      0.15      0.3
平衡量：0.3      0.15      0.45
此時(shí)K=$\frac{0.4{5}^{2}}{0．{3}^{2}×0.15}$≠$\frac{45}{4}$，故B錯(cuò)誤；
C．溫度不變，向平衡后的容器中再充入0.2molSO₂和0.2mol SO₃時(shí)，此時(shí)$\frac{0.6{5}^{2}}{0．{5}^{2}×0.15}$＞$\frac{45}{4}$，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，v（正）＞v（逆），故C正確；
D．通過計(jì)算，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到10min時(shí)，二氧化硫的物質(zhì)的量是0.8mol，所以10min就達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，此時(shí)反應(yīng)放出的熱量是0.4×196kJ=78.4kJ，起始時(shí)向容器中充入2molSO₃，達(dá)到的平衡和充入2molSO₂以及1molO₂建立的平衡是等效的，互為逆反應(yīng)的過程是吸熱的，所以達(dá)平衡時(shí)吸收78.4kJ的熱量，故D正確．
故選B．

點(diǎn)評 本題綜合考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，題目涉及等效平衡的建立以及化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率等方面的知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，難度較大．