Question

【题目】现有三个体积相同的密闭容器，按下图所示投料，并在T℃条件下开始反应，其中容器I保持恒压100kPa。已知:分压=总压×物质的量分数，对于2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0，T℃时，标准平衡常数KΘ={p(N2O4)/100kPa}/{[p(NO2)] /100kPa}2=0.75, 式中p(N2O4) 、p(NO2)为气体分压。下列说法正确的是

A. 达平衡时，容器Ⅱ中N2O4转化率小于50%

B. 达平衡时，容器Ⅰ中N2O4分压比容器Ⅲ中的大

C. 达平衡时，容器Ⅰ中N2O4的体积分数比容器Ⅱ中的大

D. 若起始时向容器Ⅲ中充入2molN2O4、2molNO2,达到平衡前v(正)<v(逆)

Answer 1

【答案】AD

【解析】若在恒温恒容条件下，三个容器中的反应为等效平衡。A.将容器Ⅰ中2molNO2转化为N2O4，可得1molN2O4，设有xmolN2O4反应生成NO2，根据已知条件容器I中保持恒压100kPa，T℃时，标准平衡常数KΘ={p(N2O4)/100kPa}/{[p(NO2)] /100kPa}2=0.75,可知=0.75，解得x=0.5,因此N2O4转化率==50%，达到平衡时由于容器Ⅰ是绝热恒容，容器Ⅱ是恒温恒容，所以达到平衡时容器Ⅰ中的温度高于容器Ⅱ中的温度，而该反应是放热反应，因此平衡时容器Ⅱ中N2O4转化率小于50%，A正确；B. 容器Ⅰ是绝热恒容，达平衡时，容器Ⅰ中的温度高于容器Ⅲ中的温度，容器Ⅰ中N2O4的物质的量小于容器Ⅲ，因此容器Ⅰ中N2O4分压比容器Ⅲ中的小，B错误；C. 容器Ⅰ是绝热恒容，达平衡时，容器Ⅰ中的温度高于容器Ⅱ中的温度，导致容器Ⅰ中N2O4的物质的量小于容器Ⅱ，因此容器Ⅰ中N2O4的体积分数比容器Ⅱ中的小，C错误；D. 若起始时向容器Ⅲ中充入2molN2O4、2molNO2,由于容器Ⅲ保持恒温恒压，则必须扩大容器的体积，而该反应是气体体积减小的反应，所以在达到平衡前该反应一直向逆反应方向进行，因此达到平衡前v(正)<v(逆)，D正确；答案选AD.