在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) 测得开始时,SO2、O2、和SO3的浓度分别为0.2mol∙L-1、0.1mol∙L-1、0.2mol∙L-1,在反应过程中不断测该容器中各物质的浓度,下列测定数据肯定不正确的是( )
A.O2为0.15mol∙L-1
B.SO2为0.25mol∙L-1
C.SO3为0.4mol∙L-1
D.O2、SO3的浓度相等
该题2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)是一个可逆反应.假设SO2(g)和O2(g)全部转化为SO3(g).
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
初始 0.2mol∙L-1 0.1mol∙L-1 0.2mol∙L-1
变化 0.2mol∙L-1 0.1mol∙L-1 0.2mol∙L-1
终了 0 0 0.4mol∙L-1
假设SO3(g)全部转化为SO2(g)和O2(g)
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
初始 0.2mol∙L-1 0.1mol∙L-1 0.2mol∙L-1
变化 0.2mol∙L-1 0.1mol∙L-1 0.2mol∙L-1
终了 0.4mol∙L-1 0.2mol∙L-1 0
该反应是一个可逆反应,无论向正反应方向进行还是向逆反应方向进行.实际不可能100%转化.
综上情况可知:0<n(SO2)<0.4mol∙L-1 ;0<n(O2)<0.2mol∙L-1 ;0<n(SO3)<0.4mol∙L-1 .
A.O2为0.15mol∙L-1 在范围内,不符合条件,故A不选;
B.SO2为0.25mol∙L-1在范围内,不符合条件,故B不选;
C.SO3为0.4mol∙L-1 不在范围内,故C测定数据肯定不正确,故C选;
D.O2、SO3的浓度相等,需平衡向逆反应方向进行:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
初始 0.2mol∙L-1 0.1mol∙L-1 0.2mol∙L-1
变化 2X X 2X
终了 0.2+2X 0.1+X 0.2-2X
O2、SO3的浓度相等;0.1+X=0.2-2X
X=0.1/3 mol∙L-1
此时:
SO2:0.2+2X=0.2+0.2/3 mol∙L-1;O2:0.1+X=0.1+0.1/3; SO3:0.2-0.1/3 mol∙L-1
符合0<n(SO2)<0.4mol∙L-1 ;0<n(O2)<0.2mol∙L-1 ;0<n(SO3)<0.4mol∙L-1 范围.
故D不选.
故选C.