Question

16．在體積恒定的密閉容器中，一定量的SO₂與1.00mol O₂在催化劑作用下加熱到600℃發(fā)生反應(yīng)：2SO₂+O₂?2SO₃△H＜0．當(dāng)氣體的物質(zhì)的量減少0.315mol時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，在相同的溫度下測得氣體壓強(qiáng)為反應(yīng)前的92.125%．下列有關(guān)敘述正確的是（　�。�

• A． 當(dāng)SO₃的生成速率與SO₂的消耗速率相等時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡
• B． 達(dá)到平衡時(shí)，O₂的轉(zhuǎn)化率是31.5%
• C． 達(dá)到平衡時(shí)，SO₂的轉(zhuǎn)化率是31.5%
• D． 降低溫度，正反應(yīng)速率減小程度比逆反應(yīng)速率減小程度大

Answer 1

分析 A．無論凡是否達(dá)到平衡狀態(tài)，都存在SO₃的生成速率與SO₂的消耗速率相等的關(guān)系；
B．利用壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量，結(jié)合氣體的物質(zhì)的量減少計(jì)算SO₂的起始物質(zhì)的量，再利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)SO₂、O₂的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算O₂的轉(zhuǎn)化率；
C．根據(jù)B中計(jì)算數(shù)據(jù)，可以計(jì)算SO₂的轉(zhuǎn)化率；
D．降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率．

解答 解：A．化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，無論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，都存在SO₃的生成速率與SO₂的消耗速率相等的關(guān)系，不能作為判斷是否達(dá)到平衡的依據(jù)，故A錯(cuò)誤；
B．氣體的物質(zhì)的量減少0.315mol時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，則：
2SO₂+O₂?2SO₃   物質(zhì)的量減小△n
    1mol              1mol
   0.315mol           0.315mol
故氧氣的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.315mol}{1mol}$×1005=31.5%，故B正確；
C．壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，故平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為0.315mol÷（1-92.125%）=4mol，故SO₂的起始物質(zhì)的量為4mol-1mol=3mol，氣體的物質(zhì)的量減少0.315mol時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，則：
2SO₂+O₂?2SO₃ 物質(zhì)的量減小△n
2mol               1mol
0.63mol           0.315mol
故SO₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.63mol}{3mol}$×1005=21%，故C錯(cuò)誤；
D．降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)速率減小程度比逆反應(yīng)速率減小程度小，導(dǎo)致正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，故D錯(cuò)誤，
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算、平衡狀態(tài)判斷、化學(xué)平衡移動(dòng)等，題目難度中等，C中注意在恒溫恒容下氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，再利用差量法進(jìn)行計(jì)算．