Question

1．研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義．
（1）一定條件下，將2molNO與2molO₂置于恒容密閉容器中發生反應2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），下列各項能說明反應達到平衡狀態的是abc．
a．體系壓強保持不變
b．混合氣體顏色保持不變
c．NO和O₂的物質的量之比保持不變
d．每消耗1molO₂同時生成2molNO₂
（2）CO可用于合成甲醇，一定溫度下，向體積為2L的密閉容器中加入CO和H₂，發生反應CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），達平衡后測得各組分濃度如下：

物質	CO	H2	CH3OH
濃度（mol•L-1）	0.9	1.0	0.6

①列式并計算平衡常數K=$\frac{2}{3}$．
②若降低溫度，K值增大，則反應的△H＜0（填“＞”或“＜”）．
③若保持體積不變，再充入0.6molCO和0.4molCH₃OH，此時v_正=v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）可逆反應到達平衡時，同種物質的正逆速率相等且保持不變，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應隨反應進行發生變化，該物理量由變化到不再變化說明到達平衡；
（2）①根據K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）×{c}^{2}（{H}_{2}）}$計算平衡常數；
②降低溫度，K值增大，說明降低溫度平衡向正向移動，正向是放熱反應；
③計算濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態，若Qc＜K，反應向正反應進行，若Qc＞K，反應向逆反應進行，進而判斷v_正、v_逆相對大小．

解答 解：（1）a．該反應兩邊的化學計量數不相等，在反應沒有達到平衡時，氣體的物質的量會發生改變，體系的壓強也要改變，如果壓強不變說明氣體的生成和消耗速率相等，反應達到了平衡，故a正確；
b．反應中NO₂是有色氣體，顏色不變說明NO₂的濃度不再改變，則反應達到了平衡，故b正確；
c．NO和O₂的起始物質的量相等，但化學計量數不同，變化量就不相同，如果沒有達到平衡，NO和O₂ 的物質的量之比會發生改變，不發生改變說明到達了平衡，故c正確；
d． O₂ 是反應物，NO₂是生成物，不管在任何時候都有每消耗1 molO₂同時生成2 molNO₂，故d錯誤，
故選：abc；
（2）①平衡常數K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）×{c}^{2}（{H}_{2}）}$=$\frac{0.6}{0.9×{1}^{2}}$=$\frac{2}{3}$，故答案為：$\frac{2}{3}$；
②降低溫度，K值增大，說明降低溫度平衡向正向移動，正向是放熱反應，故△H＜0，故答案為：＜；
③濃度商Qc=$\frac{0.6+\frac{0.4}{2}}{（0.9+\frac{0.6}{2}）×{1}^{2}}$=$\frac{2}{3}$=K，處于平衡狀態，則v_正=v_逆，故答案為：=．

點評 本題考查化學平衡狀態的判斷、平衡常數的計算與應用等，注意判斷平衡的物理量應隨反應進行發生變化，該物理量由變化到不再變化說明到達平衡．