Question

9．將一定量的SO₂（g）和O₂（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0．得到如表中的兩組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	溫度/℃	平衡常數(shù)/mol-1•L	起始量/mol		平衡量/mol		達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
			SO2	O2	SO2	O2
1	T1	K1	4	2	x	0.8	6
2	T2	K2	4	2	0.4	y	t

下列說法不正確的是（　�。�

• A． x=1.6，y=0.2，t＜6
• B． T₁、T₂的關(guān)系：T₁＞T₂
• C． K₁、K₂的關(guān)系：K₂＞K₁
• D． 實(shí)驗(yàn)1在前6 min的反應(yīng)速率v （SO₂）=0.2 mol•L^-1•min^-1

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)1從開始到反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，氧氣的變化量為：2mol-0.8mol=1.2mol，根據(jù)反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，平衡時(shí)二氧化硫消耗的物質(zhì)的量為：1.2mol×2=2.4mol，則平衡時(shí)二氧化硫的物質(zhì)的量為：4mol-2.4mol=1.6，即x=1.6；
實(shí)驗(yàn)2平衡時(shí)二氧化硫消耗的物質(zhì)的量為：4mol-0.4mol=3.6mol，根據(jù)反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，平衡時(shí)氧氣消耗的物質(zhì)的量為：3.6mol×$\frac{1}{2}$=1.8mol，則平衡時(shí)氧氣的物質(zhì)的量為：2mol-1.8mol=0.2mol，即y=0.2；
反應(yīng)起始量相同，達(dá)到平衡時(shí)氧氣物質(zhì)的量可知，實(shí)驗(yàn)2反應(yīng)進(jìn)行的程度大，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行，逆向進(jìn)行，所以溫度T₁＞T₂，結(jié)合溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響及化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式進(jìn)行解答．

解答 解：實(shí)驗(yàn)1從開始到反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，氧氣的變化量為：2mol-0.8mol=1.2mol，根據(jù)反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，平衡時(shí)二氧化硫消耗的物質(zhì)的量為：1.2mol×2=2.4mol，則平衡時(shí)二氧化硫的物質(zhì)的量為：4mol-2.4mol=1.6，即x=1.6；
實(shí)驗(yàn)2平衡時(shí)二氧化硫消耗的物質(zhì)的量為：4mol-0.4mol=3.6mol，根據(jù)反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，平衡時(shí)氧氣消耗的物質(zhì)的量為：3.6mol×$\frac{1}{2}$=1.8mol，則平衡時(shí)氧氣的物質(zhì)的量為：2mol-1.8mol=0.2mol，即y=0.2；
A．根據(jù)分析可知，x=1.6，y=0.2；由于溫度T₁＞T₂，溫度越低，反應(yīng)速率越慢，則得達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)間越長(zhǎng)，所以t＞6，故A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)起始量相同，達(dá)到平衡時(shí)氧氣物質(zhì)的量可知，實(shí)驗(yàn)2反應(yīng)進(jìn)行的程度大，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行，逆向進(jìn)行，所以溫度T₁＞T₂，故B正確；
C．根據(jù)C可知，溫度T₁＞T₂，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向著逆向移動(dòng)，則反應(yīng)物濃度增大、生成物濃度減小，平衡常數(shù)越小，所以平衡常數(shù)K₂＞K₁，故C正確；
D．實(shí)驗(yàn)1在前6 min的反應(yīng)速率v （SO₂）=$\frac{\frac{2.4mol}{2L}}{6min}$=0.2 mol•L^-1•min^-1，故D正確；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，明確化學(xué)平衡及其影響因素為解答關(guān)鍵，注意掌握反應(yīng)速率的概念及表達(dá)式，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．