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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)，实验数据如表1。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)，

admin2021-02-12  20
问题 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)，实验数据如表1。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。下列说法正确的是(    )。
选项 A、达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的压强之比4：5
B、达平衡时，容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大
C、达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数大于50％
D、当温度改变为T2时，若k正=k逆，则T2＞T1
答案D
解析 根据反应方程式和容器Ⅰ中O2的平衡浓度可知，平衡时，c(O2)=0.2mol·L-1，列三段式计算，可求得平衡时c(NO)=0.4mol·L-1、c(NO2)=0.2mol·L-1，则T1温度下，该反应的平衡常数K==0.8。平衡时，容器Ⅰ中气体总物质的量为0.8mol，容器Ⅱ中，气体起始总物质的量为1mol，此时＜K，反应正向进行，气体物质的量增大，气体起始总物质的量大于1mol，则达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比小于4：5，A项错误。根据分析可知，平衡时，容器Ⅰ中=1。当容器Ⅱ中=1时，c(NO)=(0.5+)mol·L-1，c(NO2)=(0.2+)mol·L-1，c(O2)=(0.2+)mol·L-1，此时≈1.38＞K，反应逆向进行，则＜1，即达到平衡时，容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的小，B项错误。设容器Ⅲ中NO的体积分数为50％，则c(NO)=0.4mol·L-1，c(NO2)=0.1mol·L-1，c(O2)=0.3mol·L-1，此时=4.8＞K，反应逆向进行，则NO的体积分数减小，因此平衡时，NO的体积分数小于50℃，C项错误。平衡时，正、逆反应速率相等，则有k正c2(NO2)=k逆c2(N0)·c(O2)，若k正=k逆，则=1＞0.8，由于该反应的正反应是吸热反应，且T2时平衡常数增大，因此温度T2＞T1，D项正确。
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