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  3. 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：2NO7(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

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：2NO7(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

admin2022-08-12  12
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：2NO7(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，受温度影响。下列说法正确的是(          )。
选项 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=[c2(NO)·c(O2)]/c2(NO2)=(0.42×0.2)/0.22=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[c2(NO)·c(O2)]/c2(NO2)=5/9＜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c(O2)/c(NO2)=1。当容器Ⅱ中c(O2)/c(NO2)=1时，c(NO)=(0.5+0.2/3)mol·L-1，c(NO2)=(0.2+0.1/3)mol·L-1，c(O2)=[0.2+(0.1/3)]mol·L-1，此时[c2(NO)·c(O2)]/c2(NO2)≈1.38＞K，反应逆向进行，则c(O2)/c(NO2)＜1，即达到平衡时，容器Ⅱ中c(O2)/c(NO2)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)=0.1lmol·L-1，c(O2)=0.3mol·L-1，此时[c2(NO)·c(O2)]/c2(NO2)=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(NO)·c(O2)，若k正=k逆，则[c2(NO)·c(O2)]/c2(NO2)=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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