Question

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

容器	溫度/℃	起始物質(zhì)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(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
• B． 達(dá)到平衡時(shí)，乙中CO₂的體積分?jǐn)?shù)比甲中的小
• C． T₁℃時(shí)，若起始時(shí)向甲中充入0.40molNO、0.40molCO、0.40molN₂和0.40molCO₂，則反應(yīng)達(dá)到新平衡前v（正）＜v（逆）
• D． T₂℃時(shí)，若起始時(shí)向丙中充入0.06molN₂和0.12molCO₂，則達(dá)平衡時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率大于40%

Answer 1

分析 A．先拐先平溫度高，甲平衡狀態(tài)二氧化碳物質(zhì)的量小，說明溫度越高平衡逆向進(jìn)行；
B．乙中可以看做是甲起始量達(dá)到平衡狀態(tài)，再加入0.1molNO和0.1molCO，相當(dāng)于增大平衡壓強(qiáng)，平衡正向進(jìn)行；
C．甲狀態(tài)下平衡時(shí)CO₂物質(zhì)的量為0.10mol，結(jié)合三行計(jì)算計(jì)算平衡常數(shù)，依據(jù)起始量計(jì)算濃度商和平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進(jìn)行方向；
D．T₂℃時(shí)，依據(jù)圖象可知平衡狀態(tài)下CO₂物質(zhì)的量為0.12mol，若起始時(shí)向丙中充入0.06mol N₂和0.12 mol CO₂，反應(yīng)逆向進(jìn)行得到平衡狀態(tài)，和起始量為0.12molNO和0.12molCO達(dá)到的平衡等效，和起始量0.2molCO、0.2molNO相比，相當(dāng)于減少了NO、CO各0.08mol，相當(dāng)于壓強(qiáng)減小平衡逆向進(jìn)行．

解答 解：A.2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），先拐先平溫度高，甲狀態(tài)溫度高于丙，T₁＞T₂，此時(shí)甲平衡狀態(tài)二氧化碳物質(zhì)的量小，說明溫度越高平衡逆向進(jìn)行，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B．乙中可以看做是甲起始量達(dá)到平衡狀態(tài)，再加入0.1molNO和0.1molCO，相當(dāng)于增大平衡壓強(qiáng)，平衡正向進(jìn)行，達(dá)到平衡時(shí)，乙中CO₂的體積分?jǐn)?shù)比甲中的大，故B錯(cuò)誤；
C．甲狀態(tài)下平衡時(shí)CO₂物質(zhì)的量為0.10mol，結(jié)合三行計(jì)算計(jì)算平衡常數(shù)，
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(shí)，若起始時(shí)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(yīng)達(dá)到新平衡前v（正）＞v（逆），故C錯(cuò)誤；
D．T₂℃時(shí)，平衡狀態(tài)CO₂物質(zhì)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(zhuǎn)化量 0.12 0.12 0 0
則起始時(shí)向丙中充入0.06mol N₂和0.12 mol CO₂，反應(yīng)逆向進(jìn)行得到平衡狀態(tài)，和起始量為0.12molNO和0.12molCO達(dá)到的平衡等效，所以再和起始量0.2molCO、0.2molNO相比，相當(dāng)于減少了NO、CO各0.08mol，壓強(qiáng)減小平衡逆向進(jìn)行，所以氮?dú)廪D(zhuǎn)化率大于40%，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡影響因素，數(shù)據(jù)分析判斷，主要是平衡常數(shù)的計(jì)算和圖線的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．