Question

在一个密闭的容器中发生如下反应，2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），反应过程中某一时刻SO₂、O₂、SO₃的浓度均为0.2mol?L^-1，当达到平衡时可能的数据是（　　）

A．c（SO₃）=0.4 mol?L^-1

B．c（SO₃）=c（SO₂）=0.15 mol?L^-1

C．c（SO₂）=0.25 mol?L^-1

D．c（O₂）=0.3 mol?L^-1

Answer 1

分析：对于反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），某一时刻SO₂、O₂、SO₃物质的量浓度分别为0.2mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L，可利用极限转化分析各物质的最大浓度，但由于反应为可逆反应，则各物质的浓度一定小于最大浓度，以此来解答．

解答：解：A、SO₂、O₂、SO₃的浓度均为0.2mol?L^-1，将反应物完全转化成生成物三氧化硫，三氧化硫的增大浓度为：0.2mol?L^-1+0.1mol?L^-1=0.3mol?L^-1，实际变化应小于该值，故c（SO₃）小于0.3mol/L，故A错误；
B、由硫元素守恒可得：c（SO₃）+c（SO₂）=0.2mol?L^-1+0.2mol?L^-1=0.4mol?L^-1，而c（SO₃）=c（SO₂）=0.15 mol?L^-1，c（SO₃）+c（SO₂）=0.30mol?L^-1，不满足原则守恒，故B错误；
C、将三氧化硫浓度按照反应化学计量数，完全转化成反应物，二氧化硫的最大浓度为：0.2mol?L^-1+0.2mol?L^-1=0.4mol?L^-1，0.25mol?L^-1小于0.4mol?L^-1，故C正确；
D、若SO₃完全反应，氧气有最大浓度，由方程式2SO₂ （g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知O₂的浓度最大为：0.2mol?L^-1+0.1mol/L=0.3mol?L^-1，实际变化应小于该值，故c（O₂）应该小于0.3 mol/L，故D错误；
故选：C．

点评：本题考查可逆反应特点，题目难度不大，利用极限转化的思想来分析物质的最大浓度，但实际浓度一定小于最大浓度．