Question

7．向恒溫、恒容（2L）的密閉容器中充入2mol SO₂和一定量的O₂，發(fā)生反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）$\stackrel{一定條件}{?}$2SO₃（g）；△H=-197.74kJ•mol^-1，4min后達(dá)到平衡，這時(shí)c（SO₂）=0.2mol．•L^-1，且SO₂和O₂的轉(zhuǎn)化率相等．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 2min時(shí)，c（SO₂）=0.6mol•L^-1
• B． 再向容器中充入1mol SO₃，達(dá)到新平衡，n（SO₂）：n（SO₃）=2：1
• C． 用O₂表示4min內(nèi)的反應(yīng)速率為0.1mol•（L•min）^-1
• D． 4min后，若升高溫度，平衡向逆方向移動(dòng)，平衡常數(shù)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O₂，4min后達(dá)到平衡，這時(shí)c（SO₂）=0.2mol•L^-1，平衡時(shí)SO₂為2L×0.2mol•L^-1=0.4mol，且SO₂和O₂的轉(zhuǎn)化率相等，由于二者按物質(zhì)的量2：1反應(yīng)，故氧氣起始物質(zhì)的量為1mol，
           2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：2        1       0
轉(zhuǎn)化率（mol）：1.6      0.8     1.6
平衡量（mol）：0.4      0.2     1.6
A.4min后達(dá)到平衡，前2min速率等于后2min速率，故前2min內(nèi)△c（SO₂）＞$\frac{1}{2}$×（$\frac{2mol}{2L}$-0.2mol•L^-1）=0.4mol/L；
B．原平衡時(shí)二氧化硫轉(zhuǎn)化率為$\frac{1.6mol}{2mol}$=80%，再向容器中充入1mol SO₃，等效為開(kāi)始充入3mol SO₂和一定量的1.5molO₂，進(jìn)一步等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大；
C．根據(jù)c=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
D．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若升高溫度，平衡向逆方向移動(dòng)，平衡常數(shù)K減小．

解答 向恒溫、恒容（2L）的密閉容器中充入2mol SO₂和一定量的O₂，4min后達(dá)到平衡，這時(shí)c（SO₂）=0.2mol•L^-1，平衡時(shí)SO₂為2L×0.2mol•L^-1=0.4mol，且SO₂和O₂的轉(zhuǎn)化率相等，由于二者按物質(zhì)的量2：1反應(yīng)，故氧氣起始物質(zhì)的量為1mol，
           2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：2       1         0
轉(zhuǎn)化率（mol）：1.6     0.8       1.6
平衡量（mol）：0.4     0.2       1.6
A.4min后達(dá)到平衡，前2min速率等于后2min速率，故前2min內(nèi)△c（SO₂）＞$\frac{1}{2}$×（$\frac{2mol}{2L}$-0.2mol•L^-1）=0.4mol/L，故2min時(shí)，c（SO₂）＜（$\frac{2mol}{2L}$-0.4mol/L）=0.6mol•L^-1，故A錯(cuò)誤；
B．原平衡時(shí)二氧化硫轉(zhuǎn)化率為$\frac{1.6mol}{2mol}$=80%，再向容器中充入1mol SO₃，等效為開(kāi)始充入3mol SO₂和一定量的1.5molO₂，進(jìn)一步等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大，故新平衡時(shí)n（SO₂）：n（SO₃）＜20%：80%=1：4，故B錯(cuò)誤；
C．用O₂表示4min內(nèi)的反應(yīng)速率為$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{4min}$=0.1mol•（L•min）^-1，故C正確；
D．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若升高溫度，平衡向逆方向移動(dòng)，平衡常數(shù)K減小，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算，B選項(xiàng)為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，注意利用等效思想解答，學(xué)生容易考慮利用平衡常數(shù)計(jì)算，難度中等．