Question

温度为T₁时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应 2NO₂(g)⇌2NO(g)＋O₂(g)  ΔH>0。实验测得：υ_正＝υ(NO₂)_消耗＝k_正c²(NO₂)，υ_逆＝υ(NO)_消耗＝2υ(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(    )

容器编号	物质的起始浓度(mol·L^－^1)	物质的平衡浓度(mol·L^－^1)
	c(NO2)	c(NO)	c(O2)	c(O2)
Ⅰ	0.6	0	0	0.2
Ⅱ	0.3	0.5	0.2
Ⅲ	0	0.5	0.35

A.反应达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为1∶1

B.反应达平衡时，容器Ⅱ中 比容器Ⅰ中的大

C.反应达平衡时，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

Answer

D

【解析】

A．容器I中的反应

化学平衡常数K===0.8；

容器II中开始时浓度商Qc===＜0.8，则反应正向进行，平衡时混合气体的物质的量浓度之和大于1mol/L，所以达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比小于0.8mol/L：1mol/L=4：5，故A错误；

B．容器I中反应平衡时c（O2）=c（NO2），如果容器II中平衡时 c(NO2)=c(O2)，设参加反应的 c(NO2)=xmol/L，则0.3-x=0.2+0.5x，解得x=，平衡时 c(NO2)=c(O2)=mol/L，c(NO)=0.5mol/L+mol/L=mol/L，II中Qc==≈1.4＞0.8，说明II中平衡时应该存在 c(NO2)＞c(O2)，即容器Ⅱ中 <1，而容器I中 =1，所以达平衡时，容器Ⅱ中 比容器Ⅰ中的小，故B错误；

C．若容器Ⅲ在某时刻，NO的体积分数为50%，可得反应的三段式：

2NO2（g）⇌2NO(g)＋O2(g)

起始量(mol/L) 0 0.5 0.35

变化量(mol/L) 2y 2y y

平衡量(mol/L) 2y 0.5－2y 0.35－y

若0.5－2y＝2y＋0.35－y，解得y＝0.05，求出此时浓度商Qc＝＝4.8>K，说明此时反应未达平衡，反应继续向逆反应方向进行，NO进一步减少，平衡时NO的体积分数小于50%，故C错误；

D．υ正=υ(NO2 )消耗=k正c2(NO2 )，υ逆=υ(NO)消耗=2υ(O2 )消耗=k逆c2 (NO)•c(O2 )，达到平衡状态时正逆反应速率相等，则k正c2(NO2 )=k逆c2 (NO)•c(O2 )，T2时若k正=k逆，则c2(NO2 )=c2 (NO)•c(O2 )，化学平衡常数K=1>0.8，该反应的正反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，化学平衡常数增大，则T2＞T1，故D正确；

故答案为D。