Question

1．80℃时，NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO （g）．该温度下，在甲、乙、丙三个体积相等且恒容的密闭容器中，投入NO₂和SO₂，起始浓度如表所示，其中甲经2min达平衡时，NO₂的转化率为50%，下列说法正确的是（　　）

起始浓度	甲	乙	丙
c（NO2）/mol•L-1	0.10	0.20	0.20
C（SO2）/mol•L-1	0.10	0.10	0.20

• A． 容器甲中的反应在前2 min的平均速率v（SO₂）=0.05 mol•L^-1•min^-1
• B． 达到平衡时，容器丙中正反应速率与容器甲相等
• C． 温度升至90℃，上述反应平衡常数为1.56，则反应的△H＞0
• D． 容器乙中若起始时改充0.10 mol•L^-1 NO₂和0.20mol•L^-1 SO₂，达到平衡时c（NO）与原平衡相同

Answer 1

分析 甲经2min达平衡时，NO₂的转化率为50%，其平衡浓度为0.05mol/L，则：
                     NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）
开始（mol/L）：0.1       0.1             0             0
转化（mol/L）：0.05    0.05          0.05       0.05
平衡（mol/L）：0.05    0.05        0.05     0.05
故该温度下平衡常数K=$\frac{0.05×0.05}{0.05×0.05}$=1，各容器内温度相同，平衡常数均相同，
A．根据v=$\frac{△c}{△t}$计算；
B．丙浓度大于甲，反应速率较大；
C．温度升至90℃，上述反应平衡常数为1.56，小于80℃的平衡常数1，则升高温度平衡向逆反应方向移动；
D．据平衡常数的计算式推断．

解答 解：A．容器甲中的反应在前2 min的平均速率v（SO₂）=$\frac{0.1mol/L×50%}{2min}$=0.025 mol•L^-1•min^-1，故A错误；
B．反应 NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）为气体体积不变的反应，压强不影响平衡，则容器甲和丙互为等效平衡，平衡时反应物转化率相等，由于丙中各组分浓度为甲的2倍，则容器丙中的反应速率较大，故B错误；
C．温度升至90℃，上述反应平衡常数为1.56＞1，则升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，该反应的△H＞0，故C正确；
D．令平衡时NO的浓度为ymol/L，则：
                   NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）．
开始（mol/L）：0.1    0.2                0      0
转化（mol/L）：y        y                 y      y
平衡（mol/L）：0.1-y  0.2-y           y       y
则   $\frac{y×y}{（0.1-y）×（0.2-y）}$=1，只要二氧化氮和二氧化硫的浓度分别是0.1mol/L和0.2mol/L，平衡时NO的浓度就相同，故D正确．
故选CD．

点评 本题考查了化学平衡的计算，为高考常见题型和高频考点，题目难度中等，明确化学平衡常数、反应速率的概念及表达式为解答关键，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．