Question

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：2NO₂(g)2NO(g)+O₂(g)(正反应吸热)。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（    ）

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中比容器Ⅰ中的大

C.达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%

D.当温度改变为T₂时，若k_正=k_逆，则T₂>T₁

Answer

CD

【解析】

A．I中反应三段式为

则该温度下平衡常数K==0.8；容器体积为1L，则平衡时I中气体总物质的量=1L×(0.2+0.4+0.2)mol/L=0.8mol，恒容恒温时气体压强之比等于其物质的量之比，如果平衡时I、II中压强之比为4：5，则II中平衡时气体总物质的量为1mol，而II中开始时各气体的总物质的量恰好为1mol，II中开始时浓度商==，则平衡正向移动，平衡正向移动导致混合气体总物质的量之和增大，所以达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比小于 4：5，故A错误；

B．容器I中=1；如果II中平衡时 c(NO2)=c(O2)，设转化的 c(NO2)=xmol/L，则有0.3-x=0.2+0.5x，解得x=mol/L，平衡时 c(NO2)=c(O2)=mol/L，c(NO)=0.5mol/L+mol/L=mol/L，此时容器II中浓度商为，说明若容器II中c(NO2)=c(O2)时，平衡要逆向移动，则说明II中平衡时应该存在 c(NO2)＞c(O2)，即<1，故B错误；

C．平衡时I中NO的体积分数为=50%；假设III中平衡时

设III中NO的体积分数为50%时，转化的n(NO)=a，列三段式有：

则有，解得a=0.1mol，则此时容器中c(NO2)=0.1mol/L，c(NO)=0.4mol/L，c(O2)=0.3mol/L，此时容器中浓度商为，所以此时平衡要逆向移动，即NO的体积分数要小于50%，故C正确；

D．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 )，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 )，据此可知，T2温度时k正=k逆，则K=1>0.8，该反应正反应为吸热反应，平衡常数变大说明温度升高，所以T2>T1，故D正确；

故答案为CD。