Question

向恒温、恒容（2L）的密闭容器中充入2mol SO₂和一定量的O₂，发生反应：2SO₂（g）+O₂（g）

一定条件

2SO₃（g）△H=-197.74kJ?mol^-1，4min后达到平衡，这时c（SO₂）=0.2mol L^-1，且SO₂和O₂的转化率相等．下列说法中，不正确的是（　　）

• A、2min时，c（SO₂）=0.6mol L^-1
• B、用O₂表示4min内的反应速率为0.1mol?（L?min）^-1
• C、再向容器中充入1mol SO₃，达到新平衡，n（SO₂）：n（SO₃）=2：1
• D、4min后，若升高温度，平衡向逆方向移动，平衡常数K增大

Answer 1

分析：向恒温、恒容（2L）的密闭容器中充入2mol SO₂和一定量的O₂，发生反应：2SO₂（g）+O₂（g）

催化剂 .

△

2SO₃（g）△H=-197.74kJ?mol^-1，4min后达到平衡，这时c（SO₂）=0.2mol L^-1，二氧化硫达到平衡消耗物质的量=2mol-0.2mol/L×2L=1.6mol，SO₂和O₂的转化率相等为80%，得到起始量氧气物质的量为1，则
            2SO₂（g）+O₂（g）

催化剂 .

△

2SO₃（g）；
起始量（mol） 2       1              0
变化量（mol） 1.6     0.8           1.6
平衡量（mol） 0.4     0.2           1.6
依据计算分析选项判断．

解答：解：A、4min后大灯平衡，二氧化硫平均速率：v（SO₂）=

2mol-0.4mol 2L

4min

=0.2mol/L?min；由于可逆反应在外界条件不变的情况下，随生成物的增多速度逐渐减小，也就是说其前两分钟平均速率大于0.2mol/L?min；按照这个速率消耗的二氧化硫物质的量=0.2mol/L?min×2L×2min=0.8mol，所以剩余的SO₂物质的量要小于1.2mol，浓度小于0.6mol/L，故A错误；
B、依据化学反应速率之比等于化学方程式系数之比，4min二氧化硫的反应速率v（SO₂）=

2mol-0.4mol 2L

4min

=0.2mol/L?min，用O₂表示4min内的反应速率为0.1mol/L?min，故B正确；
C、依据计算可知起始量二氧化硫和氧气物质的量之比为2：1，平衡状态下再加入1mol三氧化硫，依据元素守恒达到平衡后n（SO₂）：n（SO₃）=2：1，故C正确；
D、反应是放热反应，升高温度，平衡逆向进行，平衡常数减小，故D错误；
故选：AD．

点评：本题考查了化学平衡的基本计算，平衡移动原理的分析，平衡常数随温度变化，题目难度中等．