Question

6．在500℃時，把0.3mol SO₂和0.2mol O₂充入一個體積為10L并盛有V₂O₅（催化劑）的真空密閉容器中，保持溫度不變，經2min后，容器內的壓強不再變化，此時容器內壓強減小20%．下列說法正確的是（　　）

• A． 該溫度下此反應的平衡常數K=400
• B． 其他條件不變，再充入0.3mol SO₂和0.2mol O₂平衡時，SO₂的體積分數增大
• C． 平衡時，SO₂的轉化率為95%
• D． 前2min SO₂的平均反應速率0.02mol/（L•s）

Answer 1

分析 依據化學平衡三段式列式計算，設二氧化硫轉化物質的量為x，則
                       2SO₂+O₂ =2SO₃
起始量（mol） 0.3     0.2      0
變化量（mol） x        0.5x     x
平衡量（mol）0.3-x  0.2-0.5x    x
氣體物質的量之比和氣體壓強之比，以此解答該題．

解答 解：在500℃時，把0.3mol SO₂和0.2mol O₂充入一個體積為10L并盛有V₂O₅（催化劑）的真空密閉容器中，保持溫度不變，經2min后，容器內的壓強不再變化，此時容器內壓強減小20%，設二氧化硫轉化物質的量為x，則
                      2SO₂+O₂ =2SO₃
起始量（mol）  0.3   0.2     0
變化量（mol）  x    0.5x     x
平衡量（mol）0.3-x 0.2-0.5x  x
容器內的壓強不再變化，此時容器內壓強減小20%，即氣體物質的量減少20%，得到（0.3+0.2）×（1-20%）=0.3-x+0.2-0.5x+x，
x=0.20mol，
A．該溫度下此反應的平衡常數K=$\frac{（\frac{0.2mol}{10L}）^{2}}{（\frac{0.1mol}{10L}）^{2}（\frac{0.1mol}{10L}）}$=400，故A正確；
B．其他條件不變，再充入0.3mol SO₂和0.2mol O₂平衡時，相當于在原來基礎上增大壓強，平衡正向移動，則SO₂的體積分數減小，故B錯誤；
C．平衡時，SO₂的轉化率為$\frac{0.2mol}{0.3mol}×100%$=66.7%，故C錯誤；
D．前2min SO₂的平均反應速率為$\frac{\frac{0.2mol}{10L}}{2min}$=0.01mol/（L•s），故D錯誤．
故選A．

點評 本題考查了化學平衡常數、化學反應速率的計算及化學平衡的影響因素等知識，題目難度中等，試題涉及的知識面廣，應加強平時知識的積累，試題有利于培養學生靈活應用所學知識的能力．