Question

16．在體積恒定的密閉容器中，一定量的SO₂與1.00mol O₂在催化劑作用下加熱到600℃發(fā)生反應(yīng)：2SO₂+O₂?2SO₃△H＜0．當氣體的物質(zhì)的量減少0.315mol時反應(yīng)達到平衡，在相同的溫度下測得氣體壓強為反應(yīng)前的92.125%．下列有關(guān)敘述正確的是（　�。�

• A． 當SO₃的生成速率與SO₂的消耗速率相等時反應(yīng)達到平衡
• B． 達到平衡時，O₂的轉(zhuǎn)化率是31.5%
• C． 達到平衡時，SO₂的轉(zhuǎn)化率是31.5%
• D． 降低溫度，正反應(yīng)速率減小程度比逆反應(yīng)速率減小程度大

Answer 1

分析 A．無論凡是否達到平衡狀態(tài)，都存在SO₃的生成速率與SO₂的消耗速率相等的關(guān)系；
B．利用壓強之比等于物質(zhì)的量之比計算平衡時混合氣體總物質(zhì)的量，結(jié)合氣體的物質(zhì)的量減少計算SO₂的起始物質(zhì)的量，再利用差量法計算參加反應(yīng)SO₂、O₂的物質(zhì)的量，進而計算O₂的轉(zhuǎn)化率；
C．根據(jù)B中計算數(shù)據(jù)，可以計算SO₂的轉(zhuǎn)化率；
D．降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率．

解答 解：A．化學反應(yīng)中，反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比，無論是否達到平衡狀態(tài)，都存在SO₃的生成速率與SO₂的消耗速率相等的關(guān)系，不能作為判斷是否達到平衡的依據(jù)，故A錯誤；
B．氣體的物質(zhì)的量減少0.315mol時反應(yīng)達到平衡，則：
2SO₂+O₂?2SO₃   物質(zhì)的量減小△n
    1mol              1mol
   0.315mol           0.315mol
故氧氣的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.315mol}{1mol}$×1005=31.5%，故B正確；
C．壓強之比等于物質(zhì)的量之比，故平衡時混合氣體總物質(zhì)的量為0.315mol÷（1-92.125%）=4mol，故SO₂的起始物質(zhì)的量為4mol-1mol=3mol，氣體的物質(zhì)的量減少0.315mol時反應(yīng)達到平衡，則：
2SO₂+O₂?2SO₃ 物質(zhì)的量減小△n
2mol               1mol
0.63mol           0.315mol
故SO₂的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.63mol}{3mol}$×1005=21%，故C錯誤；
D．降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)速率減小程度比逆反應(yīng)速率減小程度小，導致正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，故D錯誤，
故選：B．

點評 本題考查化學平衡的計算、平衡狀態(tài)判斷、化學平衡移動等，題目難度中等，C中注意在恒溫恒容下氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量之比，再利用差量法進行計算．