Question

17．向甲、乙兩個容積均為1L的恒溫恒容的密閉容器中，分別充入一定量的SO₂和O₂（其中，甲充入2mol SO₂、1mol O₂，乙充入1mol SO₂、0.5mol O₂），發生反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-197.74kJ•mol^-1．一段時間后達到平衡，測得兩容器中c（SO₂）（mol•L^-1）隨時間t（min）的變化關系如圖所示．下列說法正確的是（　　）

• A． 放出的熱量Q：Q（甲）＞2Q（乙）
• B． 體系總壓強p：p（甲）＞2p（乙）
• C． 乙中前5 min內的反應速率v（O₂）=0.05mol•L^-1•min^-1
• D． 保持其他條件不變，若起始時向乙中充入0.4 mol SO₂、0.2 mol O₂、0.4 mol SO₃，則此時v（正）＞v（逆）

Answer 1

分析 A．該反應反應前氣體體積大于反應后體積，即充入反應物物質的量越大，則壓強越大，進行程度較大，據此分析熱量關系；
B．該反應反應前氣體體積大于反應后體積，即充入反應物物質的量越大，則壓強越大，進行程度較大，據此分析壓強大小；
C．計算乙中前5 min內SO₂濃度變化得到v（O₂）；
D．利用濃度商與化學平衡常數比較判斷

解答 解：A．該反應反應前氣體體積大于反應后體積，即充入反應物物質的量越大則壓強越大，進行程度較大，放出熱量Q（甲）＞2Q（乙），故A正確；
B．該反應反應前氣體體積大于反應后體積，即充入反應物物質的量越大則壓強越大，進行程度較大，則壓強p（甲）＜2p（乙），故B錯誤；
C．乙中前5 min內SO₂濃度變化為△c=1mol/L-0.5mol/L-0.5mol/L，v（SO₂）=$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.10mol/（L•min），則v（O₂）=$\frac{1}{2}$v（SO₂）=$\frac{1}{2}$×0.10mol/（L•min）=0.050mol/（L•min），故C正確；
D．乙容器達到化學平衡狀態時，c（SO₂）=0.5mol/L，c（O₂）=0.5mol/L-0.5mol/L×$\frac{1}{2}$=0.25mol/L，c（SO₃）=0.5mol/L，K=$\frac{（0.5）^{2}}{（0.5）^{2}×0.25}$=4，濃度商為：$\frac{（0.4）^{2}}{（0.4）^{2}×0.2}$=5，濃度商大于化學平衡常數，化學平衡向逆反應方向移動，即v（正）＜v（逆），故D錯誤；
故選：AD．

點評 本題考查化學平衡圖象、影響平衡的因素、化學反應速率的計算、濃度熵的運用等，注意濃度商大于化學平衡常數，反應逆向進行，反之，反應正向進行，難度不大．