Question

20．某溫度下，向容積為1L的容器中充入3mol NO和1mol CO，發(fā)生2NO（g）+2CO（g）═N₂（g）+2CO₂（g）反應，NO的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如圖1所示．
回答下列問題：

（1）該溫度下，化學平衡常數(shù)K=$\frac{15}{128}$，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為60%．
（2）A點的逆反應速率v_逆（CO）＜（填“＞”、“＜”或“=”）B點的逆反應速率v_逆（NO）．
（3）下列如圖圖象正確且能表明在時間t時刻反應一定處于平衡狀態(tài)的是BC．如果該反應達平衡后，降低溫度，平衡常數(shù)增大，則△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）達平衡后，保持恒溫，將容器的容積擴大一倍，下列說法正確的是B．
A．平衡向正反應方向移動       B．CO的體積分數(shù)增大
C．平衡常數(shù)減小               D．一氧化碳的濃度增大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)三行式結(jié)合平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）•{c}^{2}（CO）}$，轉(zhuǎn)化率等于變化量和初始量的比值進行計算；
（2）根據(jù)濃度與反應速率之間的關系來回答；
（3）氣體的平均相對分子質(zhì)量M=$\frac{m（氣體）}{n（氣體）}$，根據(jù)分子和分母的變化來判斷；
（4）減小壓強，平衡向著氣體的系數(shù)和減小的方向進行，不會影響平衡常數(shù)的大小．

解答 解：（1）2NO（g）+2CO（g）═N₂（g）+2CO₂（g）
初始濃度：3        1        0       0
變化濃度：0.6      0.6      0.3     0.6
平衡濃度：2.4      0.4      0.3      0.6
K=$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）•{c}^{2}（CO）}$=$\frac{0．{6}^{2}×0.3}{2．{4}^{2}×0．{4}^{2}}$=$\frac{15}{128}$，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.6}{1}$×100%=60%，
故答案為：$\frac{15}{128}$；60%；
（2）由A到B平衡正向進行，生成物濃度逐漸增大，所以逆反應速率逐漸增大，所以A點的逆反應速率v_逆（CO）小于B點的逆反應速率v_逆（NO），故答案為：＜；
（3）假設平衡右移，溫度不變，可知平衡常數(shù)不變；氣體的平均相對分子質(zhì)量M=$\frac{m（氣體）}{n（氣體）}$，式中分子不變、分母減小，氣體的平均相對分子質(zhì)量增大；氣體的物質(zhì)的量減小，壓強減小，△H不變，故選BC；如果該反應達平衡后，降低溫度，平衡常數(shù)增大，則反應是放熱反應，故答案為：BC；＜；
（4）達平衡后，保持恒溫，將容器的容積擴大一倍，減小壓強，
A、減小壓強，平衡左移，故A錯誤；
B、減小壓強，平衡左移，CO的體積分數(shù)增大，故B正確；
C、平衡常數(shù)減小和壓強無關，只受溫度的影響，故C錯誤；
D、將容器的容積擴大一倍，各物質(zhì)的濃度均減小，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查學生化學平衡的移動以及化學平衡的有關計算知識，屬于綜合知識的考查，難度中等．