《2025年同步练习册人民教育出版社高中化学选择性必修第一册人教版A山东专版》

$20. (12$分$)$汽车尾气中$CO、$$NO_2$在一定条件下可以发生反应：$4CO(g)+2NO_2(g)\longrightarrow4CO_2(g)+N_2(g)　\Delta H=-1200\ kJ·mol^{-1}。$在一定温度下，向容积固定为$2\ L$的密闭容器中充入一定量的$CO$和$NO_2，$$NO_2$的物质的量随时间的变化曲线如图所示：　　

$(1)0\sim10\ min$内该反应的平均速率$v(CO)=$　　$0.03 mol·L^{-1}·min^{-1}$　　，从$11\ min$起其他条件不变，压缩容器的容积变为$1\ L，$则$n(NO_2)$的变化曲线可能为图中的　　$d$　　$($填字母$)。$　　
$(2)$恒温恒容条件下，不能说明该反应已达到平衡状态的是　　$CD$　　。　　
$A. $容器内混合气体颜色不再变化　　
$B. $容器内的压强保持不变　　
C. 2v_逆(NO_2)=v_正$(N_2)$　　
$D. $容器内混合气体密度保持不变　　
$(3)$对于该反应，温度不同$(T_2＞T_1)、$其他条件相同时，下列图像表示正确的是　　$B$　　。　　

答案： 20.答案$(1)0.03 mol·L^{-1}·min^{-1} d (2)CD (3)B $解析
(1)0～10 min内$v(CO)=2v(NO_2)=((0.3-0.6)mol)/(2 L×10 min)×2=0.03 mol·L^{-1}·min^{-1}。$从11 min起压缩容器，使容积由2 L变为1 L，压强增大，平衡正向移动，$n(NO_2)$由0.3 mol逐渐减小直至达到新的平衡。
(2)混合气体颜色不再变化，说明$c(NO_2)$不变，可以说明达到平衡；反应前后气体分子总数不相等，因此，压强保持不变可以说明达到平衡；当v逆$(NO_2)=2v$正$(N_2)$时才能说明达到平衡；反应体系中物质全部为气体，恒容容器中气体的密度始终保持不变，不能说明达到平衡。
(3)温度升高，v(正)、v(逆)应该均出现突增，A图错误；$T_2＞T_1，$$T_2$时反应速率大，先达平衡，温度升高，平衡逆向移动，$NO_2$的转化率降低，B图正确；温度不变时，增大压强，平衡正向移动，平衡时CO的体积分数应该减小，C图错误。