Question

1．研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義．
（1）一定條件下，將2molNO與2molO₂置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），下列各項(xiàng)能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是abc．
a．體系壓強(qiáng)保持不變
b．混合氣體顏色保持不變
c．NO和O₂的物質(zhì)的量之比保持不變
d．每消耗1molO₂同時(shí)生成2molNO₂
（2）CO可用于合成甲醇，一定溫度下，向體積為2L的密閉容器中加入CO和H₂，發(fā)生反應(yīng)CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），達(dá)平衡后測(cè)得各組分濃度如下：

物質(zhì)	CO	H2	CH3OH
濃度（mol•L-1）	0.9	1.0	0.6

①列式并計(jì)算平衡常數(shù)K=$\frac{2}{3}$．
②若降低溫度，K值增大，則反應(yīng)的△H＜0（填“＞”或“＜”）．
③若保持體積不變，再充入0.6molCO和0.4molCH₃OH，此時(shí)v_正=v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的正逆速率相等且保持不變，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不再變化說(shuō)明到達(dá)平衡；
（2）①根據(jù)K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）×{c}^{2}（{H}_{2}）}$計(jì)算平衡常數(shù)；
②降低溫度，K值增大，說(shuō)明降低溫度平衡向正向移動(dòng)，正向是放熱反應(yīng)；
③計(jì)算濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，若Qc＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，進(jìn)而判斷v_正、v_逆相對(duì)大�。�

解答 解：（1）a．該反應(yīng)兩邊的化學(xué)計(jì)量數(shù)不相等，在反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡時(shí)，氣體的物質(zhì)的量會(huì)發(fā)生改變，體系的壓強(qiáng)也要改變，如果壓強(qiáng)不變說(shuō)明氣體的生成和消耗速率相等，反應(yīng)達(dá)到了平衡，故a正確；
b．反應(yīng)中NO₂是有色氣體，顏色不變說(shuō)明NO₂的濃度不再改變，則反應(yīng)達(dá)到了平衡，故b正確；
c．NO和O₂的起始物質(zhì)的量相等，但化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，變化量就不相同，如果沒(méi)有達(dá)到平衡，NO和O₂ 的物質(zhì)的量之比會(huì)發(fā)生改變，不發(fā)生改變說(shuō)明到達(dá)了平衡，故c正確；
d． O₂ 是反應(yīng)物，NO₂是生成物，不管在任何時(shí)候都有每消耗1 molO₂同時(shí)生成2 molNO₂，故d錯(cuò)誤，
故選：abc；
（2）①平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）×{c}^{2}（{H}_{2}）}$=$\frac{0.6}{0.9×{1}^{2}}$=$\frac{2}{3}$，故答案為：$\frac{2}{3}$；
②降低溫度，K值增大，說(shuō)明降低溫度平衡向正向移動(dòng)，正向是放熱反應(yīng)，故△H＜0，故答案為：＜；
③濃度商Qc=$\frac{0.6+\frac{0.4}{2}}{（0.9+\frac{0.6}{2}）×{1}^{2}}$=$\frac{2}{3}$=K，處于平衡狀態(tài)，則v_正=v_逆，故答案為：=．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、平衡常數(shù)的計(jì)算與應(yīng)用等，注意判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不再變化說(shuō)明到達(dá)平衡．