Question

18．一定溫度時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的SO₂和O₂，發生反應，2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．反應過程中測定的部分數據見下表（表中t₁＜t₂），下列說法正確的是（　�。�

反應時間/min	n（SO2）/mol	n（O2）/mol
0	0.10	0.060
t1	0.012
t2		0.016

• A． 反應在0～t₁min內的平均速率為v（SO₃）=0.088/t₁mol•L^-1•min^-1
• B． 保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.10molSO₃和0.010molO₂，到達平衡時，n（SO₂）=0.012mol
• C． 保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c（SO₂）=0.0070mol•L^-1，則反應的△H＞0
• D． 相同溫度下，起始時向容器中充入0.050molSO₂和0.030molO₂，達到平衡時SO₂轉化率大于88%

Answer 1

分析 A．先計算二氧化硫的平均反應速率，根據方程式知，同一時間段內二氧化硫和三氧化硫的平均反應速率相等；
B．t₂ 時，參加反應的n（O₂）=（0.060-0.016）mol=0.044mol，則參加反應的n（SO₂）=2n（O₂）=0.088mol，所以還剩余n（SO₂）=（0.10-0.088）mol=0.012mol，所以t₁時該反應達到平衡狀態，利用等效平衡分析；
C．升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，根據二氧化硫的平衡濃度大小判斷反應熱；
D．第一次達到平衡狀態時二氧化硫的轉化率=$\frac{0.088mol}{0.1mol}$，減小壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動，根據平衡移動方向確定二氧化硫的轉化率變化．

解答 解：A．在0～t₁ min內的平均速率為v（SO₃）=$\frac{\frac{0.088mol}{2L}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.044}{{t}_{1}}$mol/（L•min），故A錯誤；
B．t₂ 時，參加反應的n（O₂）=（0.060-0.016）mol=0.044mol，則參加反應的n（SO₂）=2n（O₂）=0.088mol，所以還剩余n（SO₂）=（0.10-0.088）mol=0.012mol，所以t₁時該反應達到平衡狀態；其它條件不變，起始時向容器中充入0.10molSO₃和0.010 molO₂與起始時向容器中充入0.10mol二氧化硫和0.060mol氧氣相同，所以達到平衡狀態時n（SO₂）=0.012 mol，故B正確；
C．升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，如果平衡時c（SO₂）=0.0070mol•L^-1＞$\frac{0.012mol}{2L}$=0.006mol/L，則平衡向逆反應方向移動，所以正反應是放熱反應，△H＜0，故C錯誤；
D．第一次達到平衡狀態時二氧化硫的轉化率=$\frac{0.088mol}{0.1mol}$，起始時向容器中充入0.050molSO₂和0.030molO₂，與第一次相比，相當于減小壓強，平衡向逆反應方向移動，所以達到平衡時SO₂轉化率小于88%，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查化學平衡有關計算、等效平衡等知識點，明確等效平衡中采用“極限轉化”的方法分析解答，結合外界條件對化學平衡的影響來分析，難度較大．