Question

【题目】汽车尾气中CO、NO2在一定条件下可以发生反应：4CO(g)＋2NO2(g) 4CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－1 200 kJ·mol－1。在一定温度下，向容积固定为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和NO2，NO2的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示：

（1）0～10 min内该反应的平均速率v(CO)＝________，从11 min起其他条件不变，压缩容器的容积变为1 L，则c(NO2)的变化曲线可能为图中的________(填字母)。

（2）恒温恒容条件下，不能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。

A．容器内混合气体颜色不再变化

B．容器内的压强保持不变

C．2v逆(NO2)＝v正(N2)

D.容器内混合气体密度保持不变

（3）写出该反应平衡常数表达式：______，增大压强平衡______（填“正向”“不”“逆向”）移动，平衡常数______（填“增大”“减小”“不变”）。

（4）对于该反应，温度不同(T2>T1)、其他条件相同时，下列图像表示正确的是_______(填序号)。

Answer 1

【答案】0.06mol·L-1·min-1 b CD K=c4(CO2)c(N2)/c4(CO)c(NO2) 正向 不变 乙

【解析】

（1）由方程式的系数可知：V（CO）=2V（NO2）=2×=0.06 mol·L-1·min-1； 从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，压强增大，平衡正向进行，压缩瞬间NO2物质的量不变，其浓度变为原来的2倍，随平衡正向进行，NO2物质的量浓度减小，b曲线符合c（NO2）的变化趋势；故答案为：0.06mol·L-1·min-1；b ；

（2）A．容器内混合气体颜色不再变化，说明二氧化氮的浓度不变，反应达平衡状态；

B．容器内的压强保持不变，说明气体的物质的量不变，反应达平衡状态；

C．当v逆(NO2)＝2v正(N2)时，能说明正逆反应速率相等；而2v逆(NO2)＝v正(N2)时，可逆反应的正逆反应速率并不相等 ，反应此时未达平衡状态；

D.在恒容条件下容器内混合气体密度并不随反应的进行而发生改变，则容器内混合气体的密度不变并不能说明反应处于平衡状态；

故答案为：CD；

（3）由平衡常数的定义式可得该反应平衡常数的表达式为：K=c4(CO2)·c(N2)/c4(CO)·c(NO2)；增大压强平衡向气体分子数目减小的方向发生移动，则平衡向正反应方向移动；温度不变，平衡常数不变，故此时平衡常数不变；故答案为：c4(CO2)·c(N2)/c4(CO)·c(NO2)；正向；不变；

（4）甲.该反应为放热反应，升高温度，正逆反应速率均增大，都应该离开原来的速率点，图象与实际情况不相符，图甲错误；乙.升高温度，反应逆向进行，反应物的转化率减小，反应速率加快，图象与实际反应一致，图乙正确；丙.压强相同时，升高温度，反应逆向移动，一氧化碳的体积分数应该增大，且一氧化碳的体积分数随压强的增大应逐渐减小，图象丙与此不符，图丙错误；故答案为：乙；