Question

10．T℃時，在甲、乙、丙三個容積均為2L的恒容密閉容器中投入SO₂（g）和O₂（g），發(fā)生反應：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），5min時甲達到平衡．其起始量及SO₂的平衡轉化率如下表所示．下列敘述不正確的是（　　）

容器		甲	乙	丙
起始量	n（SO2）/mol	0.4	0.8	0.8
	n（O2）/mol	0.24	0.24	0.48
SO2的平衡轉化率		80%	α1	α2

• A． 0～5min內，甲中SO₂的反應速率為0.032mol•L^-1•min^-1
• B． T℃時，該反應的平衡常數K=400
• C． 平衡時，甲、丙中氣體密度分別為ρ₁、ρ₂，則ρ₂＞2ρ₁
• D． 平衡時，SO₂的轉化率：α₁＜80%＜α₂

Answer 1

分析 A．依據圖表數據計算達到平衡狀態(tài)消耗二氧化硫的物質的量，反應速率v=$\frac{△c}{△t}$；
B．根據甲中各物質的平衡濃度計算平衡常數，K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應物平衡濃度冪次方乘積}$；
C．氣體的平均密度ρ=$\frac{m}{V}$，容器容積相同，根據兩容器中氣體的總質量分析；
D．由甲、乙可知，氧氣的濃度相同，二氧化硫的濃度增大會促進氧氣的轉化，二氧化硫轉化率減小，乙丙可知二氧化硫濃度相同，氧氣濃度增大二氧化硫轉化率增大．

解答 解：A.0～5min內，
        2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
開始（mol）0.4      0.24     0
轉化（mol）0.32     0.16    0.32
平衡（mol）0.08     0.08    0.32
平衡濃度（mol/L）0.04  0.04  0.16
甲中SO₂的反應速率=$\frac{\frac{0.32mol/L}{2L}}{5min}$=0.032mol•L^-1•min^-1，故A正確；
B．根據    2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
開始（mol）0.4      0.24     0
轉化（mol）0.32     0.16    0.32
平衡（mol）0.08     0.08    0.32
平衡濃度（mol/L）0.04  0.04  0.16
所以該溫度下該反應的平衡常數為：K=$\frac{0.1{6}^{2}}{0.0{4}^{2}×0.04}$=400，故B正確；
C．平衡時，甲、丙兩容器的容積相同，甲中氣體總質量是丙中氣體總質量的$\frac{1}{2}$，根據ρ=$\frac{m}{V}$可知兩容器中氣體密度分別ρ₁、ρ₂的關系為：ρ₂=2ρ₁，故C錯誤；
D．由表中數據可知，甲、乙可中氧氣的濃度相同，二氧化硫的濃度增大會促進氧氣的轉化，二氧化硫轉化率減小，乙丙可知二氧化硫濃度相同，氧氣濃度增大二氧化硫轉化率增大，則平衡時SO₂的轉化率大小關系為：α₁＜80%＜α₂ ，故D正確；
故選C．

點評 本題考查化學平衡的計算，題目難度中等，明確化學平衡及其影響因素為解答關鍵，注意掌握三段式在化學平衡計算中的應用方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．