题目内容
【题目】初始温度为t ℃，向三个密闭的容器中按不同方式投入反应物，发生反应：4HCl(g)＋O2(g)
2Cl2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－116 kJ·mol－1，测得反应的相关数据如下：
容 器 | 容器类型 | 初始 体积 | 初始压 强/Pa | 反应物投入量/mol | 平衡时Cl2的 物质的量/mol | |||
HCl | O2 | Cl2 | H2O | |||||
Ⅰ | 恒温恒容 | 1 L | 2×105 | 4 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Ⅱ | 绝热恒容 | 1 L | p2 | 0 | 0 | 2 | 2 | a |
Ⅲ | 恒温恒压 | 2 L | p3 | 8 | 2 | 0 | 0 | b |
下列说法正确的是( )
A.反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(l)的ΔH>－116 kJ·mol－1
B.a>1, b>2
C.p2＝1.6×105 Pa, p3＝4×105 Pa
D.若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O2、0.5 mol Cl2和0.5 mol H2O，则反应向逆反应方向进行
【答案】BD
【解析】
三个容器中，Ⅰ与Ⅱ均为恒容容器，差别在于前者恒温，后者绝热；不妨设想容器Ⅳ，其与容器Ⅰ其余的条件相同，仅投料方式按照容器Ⅱ中的投料方式进行，那么容器Ⅳ中的平衡与Ⅰ中的等效，容器Ⅳ中的反应达到平衡时，Cl2的物质的量为1mol。容器Ⅲ相比于容器Ⅰ，体积扩大了一倍，初始投料也增加了一倍，但容器Ⅲ是在恒温恒压的条件下反应的；不妨设想容器Ⅴ，其与容器Ⅲ的其他的条件相同，仅容器类型更改为恒温恒容的容器，那么容器Ⅴ中的平衡状态与Ⅰ中的等效，容器Ⅴ中的反应达到平衡时，Cl2的物质的量为2mol。
A．生成液态水相比于生成气态水，同等条件下放出的热量更多，放热越多反应的
越小，因此反应4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(l)的＜-116kJ/mol，A项错误；
B．构造的容器Ⅳ的类型是恒温恒容，容器Ⅱ的类型是绝热恒容，二者都是逆向反应建立的平衡状态，容器Ⅱ由于是绝热的，所以容器Ⅱ中的温度会越来越低，不利于反应逆向进行，相比于容器Ⅳ达到平衡时消耗的Cl2更少，所以a＞1；构造的容器Ⅴ的类型为恒温恒容，容器Ⅲ的类型为恒温恒压，二者都是正向反应建立的平衡，由于容器Ⅴ为恒容容器，所以反应开始后容器Ⅴ中的压强逐渐小于容器Ⅲ中的压强，压强越小越不利于反应正向进行，因此平衡时，容器Ⅴ中的Cl2的量小于容器Ⅲ中的，所以b＞2，B项正确；
C．三个容器的初始温度相同，根据公式
，容器Ⅰ与Ⅱ，体积相同，那么
，所以
；容器Ⅰ与Ⅲ，体积之比为1:2，物质的量之比也为1:2，所以二者压强相等，所以
，C项错误；
D．容器Ⅰ达到平衡时，氯气为1mol，由反应方程式可知，HCl的物质的量为2mol，O2的物质的量为0.5mol，H2O的物质的量为1mol；该容器体积为1L，所以在此温度下，该反应的平衡常数为：
；若初始时，向容器中充入均为0.5mol的四种物质，则
，所以反应逆向进行，D项正确；
答案选BD。
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【题目】活性炭可用于处理大气污染物NO。在1 L密闭容器中加入NO和
活性炭(无杂质)，生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得平衡时各物质的物质的量如下表：
物质n/mol | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
T1 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
T2 | 2.005 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
(1)请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式：___________。
(2)上述反应在T1℃时的平衡常数为K1，在T2℃时的平衡常数为K2。
①计算K1＝_______________。
②根据上述信息判断，T1和T2的关系是_______(填序号)。
a．T1＞T2b．T1＜T2c．无法比较
(3)在T1℃下反应达到平衡后，下列措施不能改变NO的转化率的是_______(填序号)。
a．增大c(NO) b．增大压强
c．升高温度 d．移去部分F
