Question

6．在500℃时，把0.3mol SO₂和0.2mol O₂充入一个体积为10L并盛有V₂O₅（催化剂）的真空密闭容器中，保持温度不变，经2min后，容器内的压强不再变化，此时容器内压强减小20%．下列说法正确的是（　　）

• A． 该温度下此反应的平衡常数K=400
• B． 其他条件不变，再充入0.3mol SO₂和0.2mol O₂平衡时，SO₂的体积分数增大
• C． 平衡时，SO₂的转化率为95%
• D． 前2min SO₂的平均反应速率0.02mol/（L•s）

Answer 1

分析 依据化学平衡三段式列式计算，设二氧化硫转化物质的量为x，则
                       2SO₂+O₂ =2SO₃
起始量（mol） 0.3     0.2      0
变化量（mol） x        0.5x     x
平衡量（mol）0.3-x  0.2-0.5x    x
气体物质的量之比和气体压强之比，以此解答该题．

解答 解：在500℃时，把0.3mol SO₂和0.2mol O₂充入一个体积为10L并盛有V₂O₅（催化剂）的真空密闭容器中，保持温度不变，经2min后，容器内的压强不再变化，此时容器内压强减小20%，设二氧化硫转化物质的量为x，则
                      2SO₂+O₂ =2SO₃
起始量（mol）  0.3   0.2     0
变化量（mol）  x    0.5x     x
平衡量（mol）0.3-x 0.2-0.5x  x
容器内的压强不再变化，此时容器内压强减小20%，即气体物质的量减少20%，得到（0.3+0.2）×（1-20%）=0.3-x+0.2-0.5x+x，
x=0.20mol，
A．该温度下此反应的平衡常数K=$\frac{（\frac{0.2mol}{10L}）^{2}}{（\frac{0.1mol}{10L}）^{2}（\frac{0.1mol}{10L}）}$=400，故A正确；
B．其他条件不变，再充入0.3mol SO₂和0.2mol O₂平衡时，相当于在原来基础上增大压强，平衡正向移动，则SO₂的体积分数减小，故B错误；
C．平衡时，SO₂的转化率为$\frac{0.2mol}{0.3mol}×100%$=66.7%，故C错误；
D．前2min SO₂的平均反应速率为$\frac{\frac{0.2mol}{10L}}{2min}$=0.01mol/（L•s），故D错误．
故选A．

点评 本题考查了化学平衡常数、化学反应速率的计算及化学平衡的影响因素等知识，题目难度中等，试题涉及的知识面广，应加强平时知识的积累，试题有利于培养学生灵活应用所学知识的能力．