Question

10．T℃时，在甲、乙、丙三个容积均为2L的恒容密闭容器中投入SO₂（g）和O₂（g），发生反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），5min时甲达到平衡．其起始量及SO₂的平衡转化率如下表所示．下列叙述不正确的是（　　）

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的平衡转化率		80%	α1	α2

• A． 0～5min内，甲中SO₂的反应速率为0.032mol•L^-1•min^-1
• B． T℃时，该反应的平衡常数K=400
• C． 平衡时，甲、丙中气体密度分别为ρ₁、ρ₂，则ρ₂＞2ρ₁
• D． 平衡时，SO₂的转化率：α₁＜80%＜α₂

Answer 1

分析 A．依据图表数据计算达到平衡状态消耗二氧化硫的物质的量，反应速率v=$\frac{△c}{△t}$；
B．根据甲中各物质的平衡浓度计算平衡常数，K=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$；
C．气体的平均密度ρ=$\frac{m}{V}$，容器容积相同，根据两容器中气体的总质量分析；
D．由甲、乙可知，氧气的浓度相同，二氧化硫的浓度增大会促进氧气的转化，二氧化硫转化率减小，乙丙可知二氧化硫浓度相同，氧气浓度增大二氧化硫转化率增大．

解答 解：A.0～5min内，
        2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
开始（mol）0.4      0.24     0
转化（mol）0.32     0.16    0.32
平衡（mol）0.08     0.08    0.32
平衡浓度（mol/L）0.04  0.04  0.16
甲中SO₂的反应速率=$\frac{\frac{0.32mol/L}{2L}}{5min}$=0.032mol•L^-1•min^-1，故A正确；
B．根据    2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），
开始（mol）0.4      0.24     0
转化（mol）0.32     0.16    0.32
平衡（mol）0.08     0.08    0.32
平衡浓度（mol/L）0.04  0.04  0.16
所以该温度下该反应的平衡常数为：K=$\frac{0.1{6}^{2}}{0.0{4}^{2}×0.04}$=400，故B正确；
C．平衡时，甲、丙两容器的容积相同，甲中气体总质量是丙中气体总质量的$\frac{1}{2}$，根据ρ=$\frac{m}{V}$可知两容器中气体密度分别ρ₁、ρ₂的关系为：ρ₂=2ρ₁，故C错误；
D．由表中数据可知，甲、乙可中氧气的浓度相同，二氧化硫的浓度增大会促进氧气的转化，二氧化硫转化率减小，乙丙可知二氧化硫浓度相同，氧气浓度增大二氧化硫转化率增大，则平衡时SO₂的转化率大小关系为：α₁＜80%＜α₂ ，故D正确；
故选C．

点评 本题考查化学平衡的计算，题目难度中等，明确化学平衡及其影响因素为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．