Question

20．一定溫度下，在三個容積均為2.0L的恒容密閉容器中發生反應：
2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）
各容器中起始物質的量與反應溫度如下表所示，反應過程中甲、丙容器中CO₂的物質的量隨時間變化關系如圖所示：

容器	溫度/℃	起始物質的量/mol
		NO（g）	CO（g）
甲	T1	0.20	0.20
乙	T1	0.30	0.30
丙	T2	0.20	0.20

下列說法正確的是（　　）

• A． 該反應的正反應為吸熱反應
• B． 達到平衡時，乙中CO₂的體積分數比甲中的小
• C． T₁℃時，若起始時向甲中充入0.40molNO、0.40molCO、0.40molN₂和0.40molCO₂，則反應達到新平衡前v（正）＜v（逆）
• D． T₂℃時，若起始時向丙中充入0.06molN₂和0.12molCO₂，則達平衡時N₂的轉化率大于40%

Answer 1

分析 A．先拐先平溫度高，甲平衡狀態二氧化碳物質的量小，說明溫度越高平衡逆向進行；
B．乙中可以看做是甲起始量達到平衡狀態，再加入0.1molNO和0.1molCO，相當于增大平衡壓強，平衡正向進行；
C．甲狀態下平衡時CO₂物質的量為0.10mol，結合三行計算計算平衡常數，依據起始量計算濃度商和平衡常數比較判斷反應進行方向；
D．T₂℃時，依據圖象可知平衡狀態下CO₂物質的量為0.12mol，若起始時向丙中充入0.06mol N₂和0.12 mol CO₂，反應逆向進行得到平衡狀態，和起始量為0.12molNO和0.12molCO達到的平衡等效，和起始量0.2molCO、0.2molNO相比，相當于減少了NO、CO各0.08mol，相當于壓強減小平衡逆向進行．

解答 解：A.2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），先拐先平溫度高，甲狀態溫度高于丙，T₁＞T₂，此時甲平衡狀態二氧化碳物質的量小，說明溫度越高平衡逆向進行，逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，故A錯誤；
B．乙中可以看做是甲起始量達到平衡狀態，再加入0.1molNO和0.1molCO，相當于增大平衡壓強，平衡正向進行，達到平衡時，乙中CO₂的體積分數比甲中的大，故B錯誤；
C．甲狀態下平衡時CO₂物質的量為0.10mol，結合三行計算計算平衡常數，
2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）
起始量（mol/L） 0.1 0.1 0 0
變化量（mol/L） 0.05 0.05 0.025 0.05
平衡量（mol/L） 0.05 0.05 0.025 0.05
K=$\frac{0.05{\;}^{2}×0.025}{0.05{\;}^{2}×0.05{\;}^{2}}$=10，
T₁℃時，若起始時向甲中充入0.40 mol NO、0.40mol CO、0.40mol N₂和0.40mol CO₂，Qc=$\frac{0.20{\;}^{2}×0.20}{0.20{\;}^{2}×0.20{\;}^{2}}$=5＜K=10，則反應達到新平衡前v（正）＞v（逆），故C錯誤；
D．T₂℃時，平衡狀態CO₂物質的量為0.12mol，
2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）
起始量（mol） 0.2 0.2 0 0
變化量（mol） 0.12 0.12 0.06 0.12
平衡量（mol） 0.08 0.08 0.06 0.12
2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）
起始量（mol） 0 0 0.06 0.12
轉化量 0.12 0.12 0 0
則起始時向丙中充入0.06mol N₂和0.12 mol CO₂，反應逆向進行得到平衡狀態，和起始量為0.12molNO和0.12molCO達到的平衡等效，所以再和起始量0.2molCO、0.2molNO相比，相當于減少了NO、CO各0.08mol，壓強減小平衡逆向進行，所以氮氣轉化率大于40%，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了化學平衡影響因素，數據分析判斷，主要是平衡常數的計算和圖線的理解應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．