Question

19．一定温度时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的SO₂和O₂，发生反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196kJ•moL^-1，一段时间后达平衡，反应过程中测定的部分数据见表：

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． 反应在前5min的平均速率为v （SO₂）=0.08mol•L^-1•min^-1
• B． 相同温度下，起始时向容器中充入1.5mol SO₃，达平衡时SO₃的转化率为40%
• C． 保持温度不变，向平衡后的容器中再充入0.2molSO₂和0.2mol SO₃时，v （正）＞v （逆）
• D． 保持其他条件不变，若起始时向容器中充入2molSO₃，达平衡时吸收78.4kJ的热量

Answer 1

分析 A．根据化学反应速率v=$\frac{△c}{△t}$来计算；
B．可计算平衡常数，根据平衡常数计算；
C．温度不变，向平衡后的容器中再充入1molSO₂和0.5molO₂时，相当于增大压强，根据压强对化学平衡的影响来回答判断；
D．根据B的计算，判断平衡时转化的程度，可计算吸收的热量．

解答 解：A．反应在前5min的平均速率为v （SO₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{2-1.2}{2}}{5}$mol/（L•min）=0.08mol•L^-1 min^-1，故A正确；
B.2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
初始量：2          1        0
变化量：1.2        0.6      1.2
平衡量：0.8       0.4        1.2
化学平衡常数K=$\frac{（\frac{1.2}{2}）^{2}}{（\frac{0.8}{2}）^{2}×\frac{0.4}{2}}$=$\frac{45}{4}$
起始时向容器中充入1.5mol SO₃，如果转化率是40%，则 
        2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
初始量：0       0         0.75
变化量：0.3      0.15      0.3
平衡量：0.3      0.15      0.45
此时K=$\frac{0.4{5}^{2}}{0．{3}^{2}×0.15}$≠$\frac{45}{4}$，故B错误；
C．温度不变，向平衡后的容器中再充入0.2molSO₂和0.2mol SO₃时，此时$\frac{0.6{5}^{2}}{0．{5}^{2}×0.15}$＞$\frac{45}{4}$，化学平衡正向移动，v（正）＞v（逆），故C正确；
D．通过计算，当反应进行到10min时，二氧化硫的物质的量是0.8mol，所以10min就达到化学平衡状态，此时反应放出的热量是0.4×196kJ=78.4kJ，起始时向容器中充入2molSO₃，达到的平衡和充入2molSO₂以及1molO₂建立的平衡是等效的，互为逆反应的过程是吸热的，所以达平衡时吸收78.4kJ的热量，故D正确．
故选B．

点评 本题综合考查化学平衡的计算，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，题目涉及等效平衡的建立以及化学反应达到平衡时物质的转化率等方面的知识，属于综合知识的考查，难度较大．