Question

6．一定温度下，在三个容积为2.0L的恒容密闭容器中发生反应：
2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）
各容器中起始物质的量浓度与反应温度如表所示，反应过程中甲、丙容器中CO₂的物质的量随时间变化关系如图所示．

容器	温度/℃	起始物质的量浓度/mol•L-1
		NO　（g）	CO　（g）	N2（g）	CO2（g）
甲	T1	0.10	0.10	0	0
乙	T2	0	0	0.10	0.20
丙	T2	0.10	0.10	0	0

下列说法正确的是（　　）

• A． 该反应的正反应为吸热反应
• B． 乙容器中反应达到平衡时，N₂的转化率小于40%
• C． 达到平衡时，乙容器中的压强一定大于甲容器的2倍
• D． 丙容器中反应达到平衡后，再充入0.10mol NO和0.10mol CO₂，此时v（正）＜v（逆）

Answer 1

分析 A．先拐先平温度高，甲平衡状态二氧化碳物质的量小，说明温度越高平衡逆向进行；
B．丙中达到平衡状态二氧化碳0.12mol，结合三行计算得到
                             2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），
起始量（mol/L） 0.1               0.1               0               0
变化量（mol/L） 0.06             0.06            0.03           0.06
平衡量（mol/L） 0.04             0.04            0.03             0.06
乙若达到相同平衡状态，体积增大一倍，
                            2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），
起始量（mol/L）   0                   0            0.05               0.1
变化量（mol/L） 0.04              0.04          0.02              0.04
平衡量（mol/L） 0.04              0.04            0.03              0.06
此时氮气转化率$\frac{0.02}{0.05}$×100%=40%，但相同体积条件下，相当于体积缩小压强增大平衡正向进行；
C．温度T₁＞T₂，反应为放热反应，温度越低平衡正向进行，气体物质的量减小，气体压强减小，乙气体物质的量为甲的一倍，相当于增大压强，平衡正向进行，气体物质的量减小，
D．计丙容器中平衡浓度计算平衡常数，再充入0.10mol NO和0.10mol CO₂，计算此时浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向．

解答 解：A．先拐先平温度高，甲平衡状态二氧化碳物质的量小，说明温度越高平衡逆向进行，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，故A错误；
B．丙中达到平衡状态二氧化碳0.12mol，
                          2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），
起始量（mol/L） 0.1            0.1               0                0
变化量（mol/L） 0.06         0.06             0.03            0.06
平衡量（mol/L） 0.04          0.04            0.03             0.06
乙若达到相同平衡状态，体积增大一倍，
                         2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），
起始量（mol/L） 0                0              0.05            0.1
变化量（mol/L） 0.04         0.04            0.02          0.04
平衡量（mol/L） 0.04         0.04            0.03          0.06
此时氮气转化率$\frac{0.02}{0.05}$×100%=40%，但相同体积条件下，相当于体积缩小压强增大平衡正向进行，氮气转化率小于40%，故B正确；
C．温度T₁＞T₂，反应为放热反应，温度越低平衡正向进行，气体物质的量减小，气体压强减小，乙气体物质的量为甲的一倍，相当于增大压强，平衡正向进行，气体物质的量减小，达到平衡时，乙容器中的压强一定小于甲容器的2倍，故C错误；
D.2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），
起始量（mol/L） 0.1              0.1              0                0
变化量（mol/L） 0.06            0.06            0.03            0.06
平衡量（mol/L） 0.04            0.04              0.03           0.06
K=$\frac{0.0{6}^{2}×0.03}{0.0{4}^{2}×0.0{4}^{2}}$=42.19，
丙容器中反应达到平衡后，再充入0.10mol NO和0.10mol CO₂，浓度商Qc=$\frac{（0.06+0.05）^{2}×0.03}{（0.04+0.05）^{2}×0.0{4}^{2}}$=28.14＜K，平衡正向进行
此时v（正）＞v（逆），故D错误；
故选B．

点评 本题考查了化学平衡影响因素分析、平衡常数、转化率计算、等效平衡的建立等，掌握基础是解题关键，题目难度中等．