Question

18．向甲、乙两个容积均为1L的恒温恒容的密闭容器中，分别充入一定量的SO₂和O₂发生反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-197.74kJ•mol^-1．其中甲充入2molSO₂、1molO₂，乙充入1molSO₂、0.5molO₂，一段时间后达到平衡时，测得两容器中c（SO₂）[mol•L^-1]随时间t（min）的变化关系如图所示．下列说法正确的是（　　）

• A． 压强：p_（甲）＜2p_（乙）
• B． 热量：Q_（甲）＜2Q_（乙）
• C． 乙中前5min内的反应速率v（O₂）=0.10mol•L^-1•min^-1
• D． 保持其他条件不变，若起始时向乙中充入0.4molSO₂、0.2molO₂、0.4molSO₃，则此时v_（正）＜v_（逆）

Answer 1

分析 A．该反应反应前气体体积大于反应后体积，即充入反应物物质的量越大则压强越大，进行程度较大，据此分析压强大小；
B．该反应反应前气体体积大于反应后体积，即充入反应物物质的量越大则压强越大，进行程度较大，据此分析热量关系；
C．计算乙中前5 min内SO₂浓度变化得到v（O₂）；
D．利用浓度商与化学平衡常数比较判断．

解答 解：A．该反应反应前气体体积大于反应后体积，即充入反应物物质的量越大则压强越大，进行程度较大，则压强p（甲）＜2p（乙），故A正确；
B．该反应反应前气体体积大于反应后体积，即充入反应物物质的量越大则压强越大，进行程度较大，放出热量Q（甲）＞2Q（乙），故B错误；
C．乙中前5 min内SO₂浓度变化为1mol/L-0.5mol/L-0.5mol/L，v（SO₂）=$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.10mol/（L•min），则v（O₂）=$\frac{1}{2}$v（SO₂）=$\frac{1}{2}$×0.1=0.050mol/（L•min），故C错误；
D．乙容器达到化学平衡状态时，SO₂浓度为0.5mol/L，O₂浓度为：0.5mol/L-$\frac{1}{2}$=0.25mol/L，SO₃浓度等于SO₂浓度变化为0.5mol/L，K=$\frac{（0.5mol/L）^{2}}{（0.5mol/L）^{2}×0.25mol/L}$=4，浓度商为：$\frac{（0.4mol/L）^{2}}{（0.4mol/L）^{2}×0.2mol/L}$=5，浓度商大于化学平衡常数，化学平衡向逆反应方向移动，即v（正）＜v（逆），故D正确；
故选AD．

点评 本题考查化学平衡图象、影响平衡的因素、化学反应速率的计算等，难度不大．