Question

【題目】溫度為T1時，在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發生反應：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反應吸熱)。實驗測得：v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(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（ ）

A.達平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為4∶5

B.達平衡時，容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大

C.達平衡時，容器Ⅲ中NO的體積分數小于50%

D.當溫度改變為T2時，若k正=k逆，則T2>T1

Answer 1

【答案】CD

【解析】

A．I中反應三段式為

則該溫度下平衡常數K==0.8；容器體積為1L，則平衡時I中氣體總物質的量=1L×(0.2+0.4+0.2)mol/L=0.8mol，恒容恒溫時氣體壓強之比等于其物質的量之比，如果平衡時I、II中壓強之比為4：5，則II中平衡時氣體總物質的量為1mol，而II中開始時各氣體的總物質的量恰好為1mol，II中開始時濃度商==，則平衡正向移動，平衡正向移動導致混合氣體總物質的量之和增大，所以達平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比小于 4：5，故A錯誤；

B．容器I中=1；如果II中平衡時 c(NO2)=c(O2)，設轉化的 c(NO2)=xmol/L，則有0.3-x=0.2+0.5x，解得x=mol/L，平衡時 c(NO2)=c(O2)=mol/L，c(NO)=0.5mol/L+mol/L=mol/L，此時容器II中濃度商為，說明若容器II中c(NO2)=c(O2)時，平衡要逆向移動，則說明II中平衡時應該存在 c(NO2)＞c(O2)，即<1，故B錯誤；

C．平衡時I中NO的體積分數為=50%；假設III中平衡時

設III中NO的體積分數為50%時，轉化的n(NO)=a，列三段式有：

則有，解得a=0.1mol，則此時容器中c(NO2)=0.1mol/L，c(NO)=0.4mol/L，c(O2)=0.3mol/L，此時容器中濃度商為，所以此時平衡要逆向移動，即NO的體積分數要小于50%，故C正確；

D．v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(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)，據此可知，T2溫度時k正=k逆，則K=1>0.8，該反應正反應為吸熱反應，平衡常數變大說明溫度升高，所以T2>T1，故D正確；

故答案為CD。