Question

4．密閉容器中，投入NO₂和SO₂，起始濃度如表所示，其中甲經(jīng)2min達平衡時，NO₂的轉(zhuǎn)化率為50%，下列說法正確的是（　�。�

起始濃度	甲	乙	丙
c（NO2）/mol•L-1	0.10	0.20	0.20
c（SO2）/mol•L-1	0.10	0.10	0.20

• A． 容器甲中的反應(yīng)在前2min的平均速率v（SO₂）=0.05mol•L^-1•min^-1
• B． 達到平衡時，容器丙中正反應(yīng)速率與容器甲相等
• C． 溫度升至90℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為1.56，則反應(yīng)的△H＞0
• D． 容器乙中若起始時改充0.10mol•L^-1NO₂和0.20mol•L^-1SO₂，達到平衡時c（NO）與原平衡不相同

Answer 1

分析 甲經(jīng)2min達平衡時，NO₂的轉(zhuǎn)化率為50%，其平衡濃度為：0.10mol/L×50%=0.05mol/L，則：
                        NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
開始（mol/L）：0.1           0.1              0              0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：0.05         0.05          0.05          0.05
平衡（mol/L）：0.05         0.05          0.05          0.05
故該溫度下平衡常數(shù)K=$\frac{0.05×0.05}{0.05×0.05}$=1，各容器內(nèi)溫度相同，平衡常數(shù)均相同，
A．根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算容器甲中的反應(yīng)在前2min的平均速率；
B．該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng)，壓強不影響平衡，則容器甲與容器丙互為等效平衡，結(jié)合容器容積相等分析；
C．升高溫度后平衡常數(shù)增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；
D．設(shè)平衡時NO的濃度為ymol/L，該穩(wěn)定性平衡常數(shù)K=1，然后利用化學(xué)平衡三段式列式計算．

解答 解：甲經(jīng)2min達平衡時，NO₂的轉(zhuǎn)化率為50%，其平衡濃度為0.05mol/L，則：
                      NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
開始（mol/L）：0.1           0.1              0              0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：0.05         0.05          0.05          0.05
平衡（mol/L）：0.05         0.05          0.05          0.05
故該溫度下平衡常數(shù)K=$\frac{0.05×0.05}{0.05×0.05}$=1，
A．容器甲中的反應(yīng)在前2min的平均速率v（SO₂）=$\frac{0.05mol/L}{2min}$=0.025mol•L^-1•min^-1，故A錯誤；
B．反應(yīng) NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）為氣體體積不變的反應(yīng)，壓強不影響平衡，則容器甲和丙互為等效平衡，平衡時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相等，由于丙中各組分濃度為甲的2倍，則容器丙中的反應(yīng)速率較大，故B錯誤；
C．溫度升至90℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為1.56＞1，則升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，該反應(yīng)的△H＞0，故C正確；
D．設(shè)平衡時NO的濃度為ymol/L，則：
                      NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
開始（mol/L）：0.1       0.2                 0              0
轉(zhuǎn)化（mol/L）：y           y                  y               y
平衡（mol/L）：0.1-y    0.2-y              y               y
則：$\frac{y×y}{（0.1-y）×（0.2-y）}$=1，說明容器乙中若起始時改充0.10mol•L^-1NO₂和0.20mol•L^-1SO₂時，平衡時NO的濃度相同，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查了化學(xué)平衡的計算，題目難度中等，明確化學(xué)平衡常數(shù)、反應(yīng)速率的概念及表達式為解答關(guān)鍵，注意掌握三段式在化學(xué)平衡計算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．