Question

9．将一定量的SO₂（g）和O₂（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0．得到如表中的两组数据：

实验编号	温度/℃	平衡常数/mol-1•L	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
			SO2	O2	SO2	O2
1	T1	K1	4	2	x	0.8	6
2	T2	K2	4	2	0.4	y	t

下列说法不正确的是（　　）

• A． x=1.6，y=0.2，t＜6
• B． T₁、T₂的关系：T₁＞T₂
• C． K₁、K₂的关系：K₂＞K₁
• D． 实验1在前6 min的反应速率v （SO₂）=0.2 mol•L^-1•min^-1

Answer 1

分析 实验1从开始到反应达到化学平衡时，氧气的变化量为：2mol-0.8mol=1.2mol，根据反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，平衡时二氧化硫消耗的物质的量为：1.2mol×2=2.4mol，则平衡时二氧化硫的物质的量为：4mol-2.4mol=1.6，即x=1.6；
实验2平衡时二氧化硫消耗的物质的量为：4mol-0.4mol=3.6mol，根据反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，平衡时氧气消耗的物质的量为：3.6mol×$\frac{1}{2}$=1.8mol，则平衡时氧气的物质的量为：2mol-1.8mol=0.2mol，即y=0.2；
反应起始量相同，达到平衡时氧气物质的量可知，实验2反应进行的程度大，反应是放热反应，温度越高，平衡向吸热反应方向进行，逆向进行，所以温度T₁＞T₂，结合温度对化学平衡的影响及化学反应速率的表达式进行解答．

解答 解：实验1从开始到反应达到化学平衡时，氧气的变化量为：2mol-0.8mol=1.2mol，根据反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，平衡时二氧化硫消耗的物质的量为：1.2mol×2=2.4mol，则平衡时二氧化硫的物质的量为：4mol-2.4mol=1.6，即x=1.6；
实验2平衡时二氧化硫消耗的物质的量为：4mol-0.4mol=3.6mol，根据反应2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知，平衡时氧气消耗的物质的量为：3.6mol×$\frac{1}{2}$=1.8mol，则平衡时氧气的物质的量为：2mol-1.8mol=0.2mol，即y=0.2；
A．根据分析可知，x=1.6，y=0.2；由于温度T₁＞T₂，温度越低，反应速率越慢，则得达到平衡状态的时间越长，所以t＞6，故A错误；
B．反应起始量相同，达到平衡时氧气物质的量可知，实验2反应进行的程度大，反应是放热反应，温度越高，平衡向吸热反应方向进行，逆向进行，所以温度T₁＞T₂，故B正确；
C．根据C可知，温度T₁＞T₂，该反应为放热反应，温度升高，平衡向着逆向移动，则反应物浓度增大、生成物浓度减小，平衡常数越小，所以平衡常数K₂＞K₁，故C正确；
D．实验1在前6 min的反应速率v （SO₂）=$\frac{\frac{2.4mol}{2L}}{6min}$=0.2 mol•L^-1•min^-1，故D正确；
故选A．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，明确化学平衡及其影响因素为解答关键，注意掌握反应速率的概念及表达式，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．