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...
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温度为T1时,在三个容积均为1 L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,容器中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
【回答】
C
【详解】
由容器I中反应
可以求出平衡常数K=,平衡时气体的总物质的量为0.8mol,其中NO占0.4mol,所以NO的体积分数为50%,。在平衡状态下,v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗,所以k正c2(NO2)=k逆c2(NO)•c(O2),进一步求出.
A.显然容器II的起始投料与容器I的平衡量相比,增大了反应物浓度,平衡将向正反应方向移动,所以容器II在平衡时气体的总物质的量一定小于1mol,故两容器的压强之比一定大于4:5,A错误;
B. 若容器II在某时刻,,
因为,,解之得x=,求出此时浓度商Qc= >K,所以容器II达平衡时,一定小于1,B错误;
C. 若容器III在某时刻,NO的体积分数为50%,
由0.5-2x=2x+0.35-x,解之得,x=0.05,求出此时浓度商Qc=>K,说明此时反应未达平衡,反应继续向逆反应方向进行,NO进一步减少,所以C正确;
D.温度为T2时,,因为正反应是吸热反应,升高温度后化学平衡常数变大,所以T2>T1,D错误。
*选C。
知识点:化学平衡
题型:选择题
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