题目内容
【题目】温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2), v逆= v(NO)消耗= 2v (O2 )消耗= k逆c2 (NO)·c(O2 ),k正、k逆为速率常数,受温度影响。
容器编号 | 物质的起始浓度(mol/L) | 物质的平衡浓度(mol/L) | ||
c(NO2) | c(NO) | c(O2) | c(O2) | |
Ⅰ | 0.6 | 0 | 0 | 0.2 |
Ⅱ | 0.3 | 0.5 | 0.2 | |
Ⅲ | 0 | 0.5 | 0.35 |
下列说法正确的是
A. T1时,该反应的平衡常数为1
B. 达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为 4∶5
C. 达平衡时,容器Ⅲ中 NO 的体积分数小于50%
D. 当温度改变为 T2时,若 k正=k逆,则 T2> T1
【答案】CD
【解析】A.I中的反应2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)
开始(mol/L) 0.6 0 0
反应(mol/L) 0.4 0.4 0.2
平衡(mol/L) 0.2 0.4 0.2
化学平衡常数K==0.8,故A错误;B.该反应的化学平衡常数K=0.8,容器体积为1L,则平衡时I中气体总物质的量=1L×(0.2+0.4+0.2)mol/L=0.8mol,恒容恒温时气体压强之比等于其物质的量之比,如果平衡时I、II中压强之比为4:5,则II中平衡时气体总物质的量为1mol,II中开始时浓度商==<0.8,则平衡正向移动,平衡正向移动导致混合气体总物质的量之和增大,所以达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比小于4:5,故B错误;C.如果III中NO和氧气完全转化为二氧化氮,则c(NO2)=0.5mol/L,且容器中还有c(O2)=0.1mol/L剩余,与I相比,III是相当于增大压强,平衡逆向移动,二氧化氮和氧气之和所占体积比大于50%,则达平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%,故C正确;D.v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)c(O2),达到平衡状态时正逆反应速率相等,则k正c2(NO2)=k逆c2(NO)c(O2),若k正=k逆,则c2(NO2)=c2(NO)c(O2),即化学平衡常数K=1,该温度下的K大于0.8,说明改变温度后平衡正向移动,因为该反应的正反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,所以T2>T1,故D正确;故选CD。