Question

【題目】溫度為T1時，在三個容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發生反應 2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) ΔH>0。實驗測得：υ正＝υ(NO2)消耗＝k正c2(NO2)，υ逆＝υ(NO)消耗＝2υ(O2)消耗＝k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆為速率常數，受溫度影響。下列說法正確的是( )

容器編號	物質的起始濃度(mol·L－1)			物質的平衡濃度(mol·L－1)
	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

A.反應達平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為1∶1

B.反應達平衡時，容器Ⅱ中 比容器Ⅰ中的大

C.反應達平衡時，容器Ⅲ中NO的體積分數大于50%

D.當溫度改變為T2時，若k正＝k逆，則T2>T1

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．容器I中的反應

化學平衡常數K===0.8；

容器II中開始時濃度商Qc===＜0.8，則反應正向進行，平衡時混合氣體的物質的量濃度之和大于1mol/L，所以達平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比小于0.8mol/L：1mol/L=4：5，故A錯誤；

B．容器I中反應平衡時c（O2）=c（NO2），如果容器II中平衡時 c(NO2)=c(O2)，設參加反應的 c(NO2)=xmol/L，則0.3-x=0.2+0.5x，解得x=，平衡時 c(NO2)=c(O2)=mol/L，c(NO)=0.5mol/L+mol/L=mol/L，II中Qc==≈1.4＞0.8，說明II中平衡時應該存在 c(NO2)＞c(O2)，即容器Ⅱ中 <1，而容器I中 =1，所以達平衡時，容器Ⅱ中 比容器Ⅰ中的小，故B錯誤；

C．若容器Ⅲ在某時刻，NO的體積分數為50%，可得反應的三段式：

　　　　　　　2NO2（g）2NO(g)＋O2(g)

起始量(mol/L)　　0　　　 0.5　　　0.35

變化量(mol/L)　 2y　　　 2y　 　 　 y

平衡量(mol/L)　 2y　 　0.5－2y　 0.35－y

若0.5－2y＝2y＋0.35－y，解得y＝0.05，求出此時濃度商Qc＝＝4.8>K，說明此時反應未達平衡，反應繼續向逆反應方向進行，NO進一步減少，平衡時NO的體積分數小于50%，故C錯誤；

D．υ正=υ(NO2 )消耗=k正c2(NO2 )，υ逆=υ(NO)消耗=2υ(O2 )消耗=k逆c2 (NO)c(O2 )，達到平衡狀態時正逆反應速率相等，則k正c2(NO2 )=k逆c2 (NO)c(O2 )，T2時若k正=k逆，則c2(NO2 )=c2 (NO)c(O2 )，化學平衡常數K=1>0.8，該反應的正反應是吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，化學平衡常數增大，則T2＞T1，故D正確；

故答案為D。