题目内容

1.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义.
(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g)?2NO2(g),下列各项能说明反应达到平衡状态的是abc.
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变
d.每消耗1molO2同时生成2molNO2
(2)CO可用于合成甲醇,一定温度下,向体积为2L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),达平衡后测得各组分浓度如下:
物质COH2CH3OH
浓度(mol•L-1)0.91.00.6
①列式并计算平衡常数K=$\frac{2}{3}$.
②若降低温度,K值增大,则反应的△H<0(填“>”或“<”).
③若保持体积不变,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此时v正=v逆(填“>”、“<”或“=”)

分析 (1)可逆反应到达平衡时,同种物质的正逆速率相等且保持不变,各组分的浓度、含量保持不变,由此衍生的其它一些量不变,判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不再变化说明到达平衡;
(2)①根据K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO)×{c}^{2}({H}_{2})}$计算平衡常数;
②降低温度,K值增大,说明降低温度平衡向正向移动,正向是放热反应;
③计算浓度商Qc,若Qc=K,处于平衡状态,若Qc<K,反应向正反应进行,若Qc>K,反应向逆反应进行,进而判断v正、v逆相对大小.

解答 解:(1)a.该反应两边的化学计量数不相等,在反应没有达到平衡时,气体的物质的量会发生改变,体系的压强也要改变,如果压强不变说明气体的生成和消耗速率相等,反应达到了平衡,故a正确;
b.反应中NO2是有色气体,颜色不变说明NO2的浓度不再改变,则反应达到了平衡,故b正确;
c.NO和O2的起始物质的量相等,但化学计量数不同,变化量就不相同,如果没有达到平衡,NO和O2 的物质的量之比会发生改变,不发生改变说明到达了平衡,故c正确;
d. O2 是反应物,NO2是生成物,不管在任何时候都有每消耗1 molO2同时生成2 molNO2,故d错误,
故选:abc;
(2)①平衡常数K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO)×{c}^{2}({H}_{2})}$=$\frac{0.6}{0.9×{1}^{2}}$=$\frac{2}{3}$,故答案为:$\frac{2}{3}$;
②降低温度,K值增大,说明降低温度平衡向正向移动,正向是放热反应,故△H<0,故答案为:<;
③浓度商Qc=$\frac{0.6+\frac{0.4}{2}}{(0.9+\frac{0.6}{2})×{1}^{2}}$=$\frac{2}{3}$=K,处于平衡状态,则v正=v逆,故答案为:=.

点评 本题考查化学平衡状态的判断、平衡常数的计算与应用等,注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不再变化说明到达平衡.

练习册系列答案
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B.发生反应的离子方程式为:CO2+S2-+H2O═HCO3-+HS-
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D.c(Na+)+c(H+)═2c(CO32-)+2c(S2-)+c(OH-)
E.c(Na+)>c(HCO3-)>c(HS-)>c(OH-)

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