Question

18．在一个定容的密闭容器中进行如下反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．已知反应过程中的某一时间SO₂、O₂和SO₃的浓度分别为0.1mol•L^-1、0.05mol•L^-1和0.3mol•L^-1．当反应达平衡时不可能存在的数据正确的是（　　）

• A． c（SO₂）=0.25 mol•L^-1
• B． c（O₂）=0.12 mol•L^-1
• C． c（SO₂）+c（SO₃）=0.15 mol•L^-1
• D． c（SO₃）+c（O₂）=0.3 mol•L^-1

Answer 1

分析 化学平衡研究的对象为可逆反应．化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，据此判断分析．

解答 解：该题2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）是一个可逆反应．假设SO₂（g）和O₂（g）全部转化为SO₃（g）．
        2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
初始 0.1mol?L^-1 0.05mol?L^-1 0.3mol?L^-1
变化 0.1mol?L^-1 0.05mol?L^-1 0.1mol?L^-1
终了 0               0              0.4mol?L^-1
假设SO₃（g）全部转化为SO₂（g）和O₂（g）
            2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
初始 0.1mol?L^-1 0.05mol?L^-1 0.3mol?L^-1
变化 0.3mol?L^-1 0.15mol?L^-1 0.3mol?L^-1
终了 0.4mol?L^-1 0.2mol?L^-1 0
该反应是一个可逆反应，无论向正反应方向进行还是向逆反应方向进行，实际不可能100%转化．
综上情况可知：0＜c（SO₂）＜0.4mol?L^-1 ；0＜c（O₂）＜0.2mol?L^-1 ；0＜c（SO₃）＜0.4mol?L^-1 ；
A、SO₂为0.25 mol•L^-1在范围内，符合条件，故A不选；
B、O₂为0.12 mol•L^-1范围内，符合条件，故B不选；
C、硫不守恒，应有c（SO₂）+c（SO₃）=0.4mol•L^-1，故C选；
D、0＜c（SO₃）+c（O₂）＜0.6 mol•L^-1，所以c（SO₃）+c（O₂）=0.3 mol•L^-1在范围内，符合条件，故D不选；
故选C．

点评 理解什么是可逆反应，其特点反应物不能完全转化为生成物，生成物也不能完全转化为反应物，是解题的关键．