Question

【题目】一定温度时，向容积为 2 L 的密闭容器中充入一定量的 SO2(g)和 O2(g)，发生反应：2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) △H = - 196 kJ/mol。一段时间后反应达到平衡状态，反应过程中测定的部分数据如表所示。

反应时间/min	n(SO2)/mol	n(O2)/mol
0	2	1
5	1.2
10		0.4
15	0.8

下列说法不正确的是

A. 前 5 min 的平均反应速率为υ(SO2) = 0.08 mol/(L·min)

B. 保持温度不变，向平衡后的容器中再充入 0.2 mol SO2(g)和 0.2 mol SO3(g)时，υ正 > υ逆

C. 保持其他条件不变，若起始时向容器中充入 2 mol SO3(g)，达到平衡状态时吸收 78.4 kJ的热量

D. 相同温度下，起始时向容器中充入 1.5 mol SO3(g)，达到平衡状态时 SO3 的转化率为 40%

Answer 1

【答案】D

【解析】

A.由表中数据可知SO2初浓度==1mol/L，5min末的浓度==0.6mol/L，前 5 min SO2的平均反应速率为υ(SO2) = =0.08 mol/(L·min)，A项正确；

B.由表数据计算：第10min时SO2的物质的量，与第15min时SO2物质的量相同，可推断第10min~15min反应已处于平衡状态，此时SO3的物质的量，平衡常数，保持温度不变(平衡常数不变)，向平衡后的容器中再充入 0.2 mol SO2(g)和 0.2 mol SO3(g)时，各组分SO2、O2、SO3物质的量分别是1mol、0.4mol、1.4mol，此时体系的浓度商=9.8<K=11.25，浓度商小于平衡常数说明反应向正反应方向进行，υ(正)> υ(逆)，B项正确；

C.保持其他条件不变起始充入2molSO3，与题设初始量（2molSO2和1molO2）相当，所以达到的平衡与题设平衡等效，即达到平衡时SO3物质的量也为1.2mol，则反应消耗了SO32mol-1.2mol=0.8mol，发生反应的热化学方程式为2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)，△H =+196 kJ/mol，所以消耗0.8molSO3吸收热量为0.8mol×=78.4kJ，C项正确；

D.起始时向容器中充入1.5 mol SO3(g)，发生的反应为2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)，因为此反应与题设反应互为逆反应，平衡常数应与题设反应平衡常数（K=11.25）互为倒数，即只要温度不变，此反应的平衡常数应为。假定本选项给定的条件下达到平衡状态时 SO3 的转化率为 40%，利用“三段式”计算其平衡常数：

代入平衡常数计算式，

所以本选项给定的条件下达到平衡时SO3转化率不可能为40%，D项错误；答案选D。