Question

19．（1）恒溫恒容條件下，反應(yīng)FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）△H＞0達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是bc（填字母）．
a．容器內(nèi)CO₂與CO的濃度之比為1：1          b．v（CO₂）_正=v（CO）_逆
c．混合氣體的密度保持不變                 d．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

（2）一定溫度下，在2L密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196kJ•mol^-1
①當(dāng)充入2.8molSO₂和1.2molO₂發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)氣體的總壓強(qiáng)為原來的90%，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.4，若再充入O₂、SO₃各0.2mol，此時(shí)v_正＜v_逆（填寫“＞”，“=”或“＜”）．
②L（L₁、L₂）、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度．如圖1表示L一定時(shí)，該反SO₂平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系．
X代表的物理量是溫度；L₁、L₂的大小關(guān)系為L(zhǎng)₁＜L₂（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）已知反應(yīng)N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0的溫度分別為T₁、T₂時(shí)達(dá)到的平衡狀態(tài)中NO₂體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示，則下列說法不正確的是ad．
a．B、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：B＞C
b．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
c．C點(diǎn)顏色比A點(diǎn)深
d．A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)：A＞C．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，且不等于0，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化，以此進(jìn)行判斷，得出正確結(jié)論；
（2）①當(dāng)充入2.8molSO₂和1.2molO₂發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)氣體的總壓強(qiáng)為原來的90%，則混合氣體物質(zhì)的量減小為（2.8+1.2）mol×（1-90%）=0.4mol，則：
           2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g） 物質(zhì)的量減小△n=1
起始量（mol）：2.8     1.2      0 
變化量（mol）：0.8     0.4      0.8            0.4
平衡量（mol）：2       0.8      0.8
再根據(jù)K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{3}）×c（{O}_{2}）}$計(jì)算平衡常數(shù)，計(jì)算此時(shí)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；
②正反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，二氧化硫轉(zhuǎn)化率減小，則X代表溫度，L代表壓強(qiáng)；
（3）N₂O₄（g）═2NO₂（g）△H＞0，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，NO₂的體積分?jǐn)?shù)增大；增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，NO₂的體積分?jǐn)?shù)減小，結(jié)合圖象來分析解答．
a、A、C兩點(diǎn)都在等溫線上，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快；
b、壓強(qiáng)相同，升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，NO₂的體積分?jǐn)?shù)增大，A點(diǎn)NO₂的體積分?jǐn)?shù)大；
c、增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，向逆反應(yīng)進(jìn)行是減小由于壓強(qiáng)增大導(dǎo)致濃度增大趨勢(shì)，但到達(dá)平衡仍比原平衡濃度大；
d、平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度相同平衡常數(shù)相同．

解答 解：（1）a．容器內(nèi)CO₂與CO的濃度之比為1：1，不是不變的狀態(tài)，故錯(cuò)誤；         
b．v（CO₂）_正=v（CO）_正=v（CO）_逆，達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
c．混合氣體的密度保持不變，說明氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；                
d．兩邊氣體計(jì)量數(shù)相等，容器內(nèi)壓強(qiáng)始終保持不變，故正確；故選bc；
（2）①當(dāng)充入2.8molSO₂和1.2molO₂發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)氣體的總壓強(qiáng)為原來的90%，則混合氣體物質(zhì)的量減小為（2.8+1.2）mol×（1-90%）=0.4mol，則：
           2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g） 物質(zhì)的量減小△n=1
起始量（mol）：2.8     1.2      0
變化量（mol）：0.8     0.4      0.8           0.4
平衡量（mol）：2       0.8      0.8
容器體積為2L，平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{3}）×c（{O}_{2}）}$=$\frac{0．{4}^{2}}{{1}^{2}×0.4}$=0.4，
此時(shí)濃度商Qc=$\frac{0．{5}^{2}}{1×0.5}$=0.5＞K=0.4，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，則v_正＜v_逆，
故答案為：0.4；＜；
②正反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，二氧化硫轉(zhuǎn)化率減小，則X代表溫度，L代表壓強(qiáng)，則：L₂＞L₁，
故答案為：溫度；＜；
（3）a．由圖象可知，A、C兩點(diǎn)都在等溫線上，C的壓強(qiáng)大，則A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＜C，故a錯(cuò)誤；
b．升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，NO₂的體積分?jǐn)?shù)增大，由圖象可知，A點(diǎn)NO₂的體積分?jǐn)?shù)大，則T₁＜T₂，由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法，故b正確；
c．由圖象可知，A、C兩點(diǎn)都在等溫線上，C的壓強(qiáng)大，與A相比C點(diǎn)平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，向逆反應(yīng)進(jìn)行是由于減小體積增大壓強(qiáng)，平衡移動(dòng)的結(jié)果降低NO₂濃度增大趨勢(shì)，但到達(dá)平衡仍比原平衡濃度大，平衡時(shí)NO₂濃度比A的濃度高，NO₂為紅棕色氣體，則A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A淺，C深，故c正確；
d．由圖象可知，A、C兩點(diǎn)所處的溫度不同，C所處溫度更高，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，故化學(xué)平衡常數(shù)K_A＜K_C，故d錯(cuò)誤；故選ad．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用、化學(xué)平衡圖象，側(cè)重考查學(xué)生分析推理能力、讀圖獲取信息能力，難度中等．