题目内容

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、相同温度下,起始时向容器中充入0.050mol SO2和0.030mol O2,达到平衡时SO2转化率小于88%
B、保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.10mol SO3和0.010 mol O2,到达平衡时,n(SO2)=0.0012 mol
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、反应在0~t1 min内的平均速率为v(SO3)=
0.088
t1
mol?L-1min-1
分析:A.第一次达到平衡状态时二氧化硫的转化率=
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;
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.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;
解答:解:A.第一次达到平衡状态时二氧化硫的转化率=
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A正确;
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错误;
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>
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,故C错误;
D.在0~t1 min内的平均速率为v(SO3)=
0.088mol
2L
t1
=
0.044
t1
mol/(L.min),故D错误;
故选A.
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.
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