Question

16．在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO₂与1.00mol O₂在催化剂作用下加热到600℃发生反应：2SO₂+O₂?2SO₃△H＜0．当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，在相同的温度下测得气体压强为反应前的92.125%．下列有关叙述正确的是（　　）

• A． 当SO₃的生成速率与SO₂的消耗速率相等时反应达到平衡
• B． 达到平衡时，O₂的转化率是31.5%
• C． 达到平衡时，SO₂的转化率是31.5%
• D． 降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大

Answer 1

分析 A．无论凡是否达到平衡状态，都存在SO₃的生成速率与SO₂的消耗速率相等的关系；
B．利用压强之比等于物质的量之比计算平衡时混合气体总物质的量，结合气体的物质的量减少计算SO₂的起始物质的量，再利用差量法计算参加反应SO₂、O₂的物质的量，进而计算O₂的转化率；
C．根据B中计算数据，可以计算SO₂的转化率；
D．降低温度，平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率．

解答 解：A．化学反应中，反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在SO₃的生成速率与SO₂的消耗速率相等的关系，不能作为判断是否达到平衡的依据，故A错误；
B．气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，则：
2SO₂+O₂?2SO₃   物质的量减小△n
    1mol              1mol
   0.315mol           0.315mol
故氧气的转化率为$\frac{0.315mol}{1mol}$×1005=31.5%，故B正确；
C．压强之比等于物质的量之比，故平衡时混合气体总物质的量为0.315mol÷（1-92.125%）=4mol，故SO₂的起始物质的量为4mol-1mol=3mol，气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，则：
2SO₂+O₂?2SO₃ 物质的量减小△n
2mol               1mol
0.63mol           0.315mol
故SO₂的转化率为$\frac{0.63mol}{3mol}$×1005=21%，故C错误；
D．降低温度，平衡向正反应方向移动，则正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度小，导致正反应速率大于逆反应速率，故D错误，
故选：B．

点评 本题考查化学平衡的计算、平衡状态判断、化学平衡移动等，题目难度中等，C中注意在恒温恒容下气体的压强之比等于物质的量之比，再利用差量法进行计算．