Question

18．一定温度时，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）．反应过程中测定的部分数据见下表（表中t₁＜t₂），下列说法正确的是（　　）

反应时间/min	n（SO2）/mol	n（O2）/mol
0	0.10	0.060
t1	0.012
t2		0.016

• A． 反应在0～t₁min内的平均速率为v（SO₃）=0.088/t₁mol•L^-1•min^-1
• B． 保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.10molSO₃和0.010molO₂，到达平衡时，n（SO₂）=0.012mol
• C． 保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（SO₂）=0.0070mol•L^-1，则反应的△H＞0
• D． 相同温度下，起始时向容器中充入0.050molSO₂和0.030molO₂，达到平衡时SO₂转化率大于88%

Answer 1

分析 A．先计算二氧化硫的平均反应速率，根据方程式知，同一时间段内二氧化硫和三氧化硫的平均反应速率相等；
B．t₂ 时，参加反应的n（O₂）=（0.060-0.016）mol=0.044mol，则参加反应的n（SO₂）=2n（O₂）=0.088mol，所以还剩余n（SO₂）=（0.10-0.088）mol=0.012mol，所以t₁时该反应达到平衡状态，利用等效平衡分析；
C．升高温度，平衡向吸热反应方向移动，根据二氧化硫的平衡浓度大小判断反应热；
D．第一次达到平衡状态时二氧化硫的转化率=$\frac{0.088mol}{0.1mol}$，减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，根据平衡移动方向确定二氧化硫的转化率变化．

解答 解：A．在0～t₁ min内的平均速率为v（SO₃）=$\frac{\frac{0.088mol}{2L}}{{t}_{1}}$=$\frac{0.044}{{t}_{1}}$mol/（L•min），故A错误；
B．t₂ 时，参加反应的n（O₂）=（0.060-0.016）mol=0.044mol，则参加反应的n（SO₂）=2n（O₂）=0.088mol，所以还剩余n（SO₂）=（0.10-0.088）mol=0.012mol，所以t₁时该反应达到平衡状态；其它条件不变，起始时向容器中充入0.10molSO₃和0.010 molO₂与起始时向容器中充入0.10mol二氧化硫和0.060mol氧气相同，所以达到平衡状态时n（SO₂）=0.012 mol，故B正确；
C．升高温度，平衡向吸热反应方向移动，如果平衡时c（SO₂）=0.0070mol•L^-1＞$\frac{0.012mol}{2L}$=0.006mol/L，则平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，△H＜0，故C错误；
D．第一次达到平衡状态时二氧化硫的转化率=$\frac{0.088mol}{0.1mol}$，起始时向容器中充入0.050molSO₂和0.030molO₂，与第一次相比，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，所以达到平衡时SO₂转化率小于88%，故D错误；
故选B．

点评 本题考查化学平衡有关计算、等效平衡等知识点，明确等效平衡中采用“极限转化”的方法分析解答，结合外界条件对化学平衡的影响来分析，难度较大．