【分析】首先根据催化剂反应前后质量不变确定丁物质;利用密闭容器总质量守恒计算未知量a;结合反应中各物质的质量变化关系,确定反应物、生成物,进而计算c的值;最后逐一分析选项得出结论。
【解析】
1. 确定丁物质:$\ce{V_2O_5}$是反应的催化剂,反应前后质量不变,表格中丁在$t_1$、$t_3$时刻质量均为5g,故丁为$\ce{V_2O_5}$。
2. 计算$a$的值:密闭容器总质量守恒,$t_1$时刻总质量为$80\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}+100\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}=190\ \mathrm{g}$;$t_2$时刻总质量为$a+55\ \mathrm{g}+60\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}=190\ \mathrm{g}$,解得$a=190-55-60-5=70\ \mathrm{g}$。
3. 确定反应物和生成物:反应$\ce{2SO_2 + O_2\xlongequal[\Delta ]{V_2O_5} 2SO_3}$中,$\ce{SO_2}$、$\ce{O_2}$为反应物,$\ce{SO_3}$为生成物。$t_1$到$t_2$,乙质量增加$55\ \mathrm{g}-5\ \mathrm{g}=50\ \mathrm{g}$(生成物$\ce{SO_3}$);甲减少$80\ \mathrm{g}-70\ \mathrm{g}=10\ \mathrm{g}$,丙减少$100\ \mathrm{g}-60\ \mathrm{g}=40\ \mathrm{g}$,两者减少总质量等于乙增加的质量,符合质量守恒,故甲为$\ce{O_2}$,丙为$\ce{SO_2}$。
4. 计算$c$的值:$t_2$到$t_3$,丙($\ce{SO_2}$)减少$60\ \mathrm{g}-40\ \mathrm{g}=20\ \mathrm{g}$,根据反应中$\ce{SO_2}$与$\ce{O_2}$质量比为$(2×64):32=4:1$,得反应的$\ce{O_2}$质量为$20\ \mathrm{g}÷4=5\ \mathrm{g}$,故甲($\ce{O_2}$)$t_3$时刻$c=70\ \mathrm{g}-5\ \mathrm{g}=65\ \mathrm{g}$。
5. 分析选项:
A:丙是$\ce{SO_2}$,不是$\ce{O_2}$,错误;
B:$t_3$时刻生成$\ce{SO_3}$总质量为$50\ \mathrm{g}+25\ \mathrm{g}=75\ \mathrm{g}$,不是80g,错误;
C:$a=70\ \mathrm{g}$,$c=65\ \mathrm{g}$,正确;
D:参加反应的$\ce{SO_2}$、$\ce{O_2}$质量比为$4:1$,不是$2:1$,错误。
【答案】
C
【知识点】
催化剂的性质、质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题结合反应特点,利用催化剂质量不变、质量守恒定律分析各物质变化,关键是确定物质种类并计算未知量,需掌握反应中物质质量关系,难度适中。
【难度系数】
0.5