Question

19．恒温恒容下向2L密闭容器中加入SO₃发生反应：2SO₃（g）?2SO₂（g）+O₂（g），反应过程中测定的部分数据如下表：下列说法正确的是（　　）

反应时间/min	n（SO3）/mol	n（O2）/mol
0	2.0	0
2	0.8
4		0.6
6	1.8	1.1

• A． 0～2 min平均速率v（SO₂）=0.6 mol•L^-1•min^-1
• B． 4 min后，平衡移动的原因可能是减压
• C． 若升高温度后的平衡常数的值为1.0，则该正反应为吸热反应
• D． 若起始时容器中SO₃的物质的量改为1.0 mol，则平衡时n（SO₂）=0.6 mol

Answer 1

分析 2min时n（SO₃）=0.8mol，则反应消耗三氧化硫的物质的量为2.0mol-0.8mol=1.2mol，此时生成氧气的物质的量为：n（O₂）=$\frac{1}{2}$n（SO₃）=1.2mol×$\frac{1}{2}$=0.6mol，而4min时氧气的物质的量仍然为0.6mol，说明该反应在2min 时已经达到平衡状态，
A．根据v=$\frac{△c}{△t}$计算出0～2 min平均速率v（SO₃），然后利用二者计量数关系得出0～2 min平均速率v（SO₂）；
B．将氧气按照计量数关系转化成三氧化硫可知，改变条件下三氧化硫的物质的量增大了，而减压不影响三氧化硫的物质的量；
C．利用化学平衡三段式列式计算出原平衡时的平衡常数，然后利用温度对平衡常数的影响判断反应热；
D．减小三氧化硫的物质的量，减小了压强，平衡向着正向移动，二氧化硫的物质的量增大．

解答 解：2min时n（SO₃）=0.8mol，则反应消耗三氧化硫的物质的量为2.0mol-0.8mol=1.2mol，此时生成氧气的物质的量为：n（O₂）=$\frac{1}{2}$n（SO₃）=1.2mol×$\frac{1}{2}$=0.6mol，而4min时氧气的物质的量仍然为0.6mol，说明该反应在2min 时已经达到平衡状态，
A.0～2 min平均速率v（SO₃）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.2mol}{2L}}{2min}$=0.3 mol•L^-1•min^-1，化学反应速率与化学计量数成正比，则v（SO₂）=v（SO₃）=0.3 mol•L^-1•min^-1，故A错误；
B．将1.1mol氧气按照计量数关系转化成三氧化硫可知，改变条件下三氧化硫的物质的量为：1.8mol+1.1mol×$\frac{1}{2}$=2.35mol＞2mol，说明平衡移动的原因为加入了三氧化硫，而不是改变了压强，故B错误；
C.2SO₃（g）?2SO₂（g）+O₂（g），
开始（mol）：2mol           0              0
变化（mol）：1.2            1.2           0.6
平衡（mol）：0.8           1.2            0.6，
原条件下的平衡常数K=$\frac{（\frac{1.2}{2}）^{2}×（\frac{0.6}{2}）}{（\frac{0.8}{2}）^{2}}$=0.675＜1，说明升高温度后平衡向着正向移动，则正反应为吸热反应，故C正确；
D．若起始时容器中SO₃的物质的量改为1.0 mol，假如平衡不一定，则平衡时n（SO₂）=1.2mol×$\frac{1}{2}$=0.6 mol，由于三氧化硫的物质的量减小，相当于减小了压强，平衡向着正向移动，则重新达到平衡时二氧化硫的物质的量大于0.6mol，故D错误；
故选C．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，正确判断2min后该反应达到平衡状态为解答关键，注意掌握化学平衡常数、化学反应速率的概念及表达式，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．