温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)(正反应吸热).实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(
温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2 (g) (正反应吸热).实验测得: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逆为速率常数,受温度影响.下列说法正确的是( )
容器编号 | 物质的起始浓度(mol•L-1) | 物质的平衡浓度(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. 达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为 4:5
B. 达平衡时,容器Ⅱ中 c(O2 )/c(NO2 ) 比容器Ⅰ中的大
C. 达平衡时,容器Ⅲ中 NO 的体积分数小于50%
D. 当温度改变为 T2时,若 k正=k逆,则 T2>T1
开始(mol/L)0.6 0 0
反应(mol/L)0.4 0.4 0.2
平衡(mol/L)0.2 0.4 0.2
化学平衡常数K=
0.42×0.2 |
0.22 |
容器体积为1L,则平衡时I中气体总物质的量=1L×(0.2+0.4+0.2)mol/L=0.8mol,
恒容恒温时气体压强之比等于其物质的量之比,如果平衡时I、II中压强之比为4:5,则II中平衡时气体总物质的量为1mol,II中开始时浓度商=
0.52×0.2 |
0.32 |
5 |
9 |
B.如果II中平衡时 c(NO2)=c(O2),设参加反应的 c(NO2)=xmol/L,则0.3-x=0.2+0.5x,x=
1 |
15 |
平衡时 c(NO2)=c(O2)=
7 |
30 |
1 |
15 |
17 |
30 |
(
| ||||
(
|
C.如果III中NO和氧气完全转化为二氧化氮,则c(NO2)=0.5mol/L,且容器中还有 c(O2)=0.1mol/L剩余,与I相比,III是相当于增大压强,平衡逆向移动,二氧化氮和氧气之和所占体积比大于50%,则达平衡时,容器Ⅲ中 NO 的体积分数小于50%,故C正确;
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 ),
达到平衡状态时正逆反应速率相等,则k正c2(NO2 )=k逆c2 (NO)•c(O2 ),且k正=k逆,则c2(NO2 )=c2 (NO)•c(O2 ),化学平衡常数K等于1,该温度下的K大于0.8,且该反应的正反应是吸热反应,说明升高温度平衡正向移动,所以 T2>T1,故D正确;
故选CD.
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