题目内容
20.某温度下,向容积为1L的容器中充入3mol NO和1mol CO,发生2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)反应,NO的转化率随时间的变化如图1所示.回答下列问题:
(1)该温度下,化学平衡常数K=$\frac{15}{128}$,平衡时CO的转化率为60%.
(2)A点的逆反应速率v逆(CO)<(填“>”、“<”或“=”)B点的逆反应速率v逆(NO).
(3)下列如图图象正确且能表明在时间t时刻反应一定处于平衡状态的是BC.如果该反应达平衡后,降低温度,平衡常数增大,则△H<0(填“>”、“<”或“=”).
(4)达平衡后,保持恒温,将容器的容积扩大一倍,下列说法正确的是B.
A.平衡向正反应方向移动 B.CO的体积分数增大
C.平衡常数减小 D.一氧化碳的浓度增大.
分析 (1)根据三行式结合平衡常数表达式K=$\frac{c({N}_{2})•{c}^{2}(C{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)•{c}^{2}(CO)}$,转化率等于变化量和初始量的比值进行计算;
(2)根据浓度与反应速率之间的关系来回答;
(3)气体的平均相对分子质量M=$\frac{m(气体)}{n(气体)}$,根据分子和分母的变化来判断;
(4)减小压强,平衡向着气体的系数和减小的方向进行,不会影响平衡常数的大小.
解答 解:(1)2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)
初始浓度:3 1 0 0
变化浓度:0.6 0.6 0.3 0.6
平衡浓度:2.4 0.4 0.3 0.6
K=$\frac{c({N}_{2})•{c}^{2}(C{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)•{c}^{2}(CO)}$=$\frac{0.{6}^{2}×0.3}{2.{4}^{2}×0.{4}^{2}}$=$\frac{15}{128}$,平衡时CO的转化率为$\frac{0.6}{1}$×100%=60%,
故答案为:$\frac{15}{128}$;60%;
(2)由A到B平衡正向进行,生成物浓度逐渐增大,所以逆反应速率逐渐增大,所以A点的逆反应速率v逆(CO)小于B点的逆反应速率v逆(NO),故答案为:<;
(3)假设平衡右移,温度不变,可知平衡常数不变;气体的平均相对分子质量M=$\frac{m(气体)}{n(气体)}$,式中分子不变、分母减小,气体的平均相对分子质量增大;气体的物质的量减小,压强减小,△H不变,故选BC;如果该反应达平衡后,降低温度,平衡常数增大,则反应是放热反应,故答案为:BC;<;
(4)达平衡后,保持恒温,将容器的容积扩大一倍,减小压强,
A、减小压强,平衡左移,故A错误;
B、减小压强,平衡左移,CO的体积分数增大,故B正确;
C、平衡常数减小和压强无关,只受温度的影响,故C错误;
D、将容器的容积扩大一倍,各物质的浓度均减小,故D错误.
故选B.
点评 本题考查学生化学平衡的移动以及化学平衡的有关计算知识,属于综合知识的考查,难度中等.
| A. | B. | C. | D. |
| A. | 苯和水 | B. | 乙酸乙酯和乙酸 | C. | 食盐水和泥沙 | D. | 硝酸钾和硫酸钠 |
| CO2 | H2 | CO | H2O | |
| 甲 | amol | amol | 0mol | 0mol |
| 乙 | 2amol | 2amol | 0mol | 0mol |
| 丙 | 2amol | 2amol | amol | amol |
| 丁 | amol | 0mol | 2amol | 2amol |
| A. | 丙>丁>乙>甲 | B. | 丙>乙=丁>甲 | C. | 丙>乙>甲>丁 | D. | 乙=丙>甲>丁 |
| A. | ①②⑥ | B. | ①②⑤ | C. | ②⑤③ | D. | ①②③ |
| A. | 甲烷和乙烷 | B. | 乙醇和乙酸 | C. | 正丁烷和异丁烷 | D. | 氯乙烯和乙烯 |