Question

在2L密閉容器中，800℃時反應2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）體系中，n（NO）隨時間的變化如表：

時間（S）	0	1	2	3	4	5
n（NO）（mol）	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）寫出該反應的平衡常數(shù)表達式：K=

 

．已知：K（300℃）＞K（350℃），該反應△H

 

0，△S

 

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）圖中表示NO₂的變化的曲線是

 

．用O₂表示從0～2s內(nèi)該反應的平均速率v=

 

．
（3）能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是

 

．
a．v（NO₂）=2v（O₂）            
b．容器內(nèi)壓強保持不變
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂）        
d．容器內(nèi)的密度保持不變
（4）為使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是

 

．
a．及時分離出NO₂氣體      
b．適當升高溫度
c．增大O₂的濃度            
d．選擇高效的催化劑
（5）該反應的逆反應速率隨時間變化情況如下圖所示．從圖中看到，反應在t₂時達平衡，在t₁時改變了某種條件，改變的條件可能是

 

（填序號）
a．升溫                      
b．增大O₂的濃度
c．使用催化劑                
d．增壓．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學方程式結(jié)合平衡常數(shù)概念書寫平衡常數(shù)表達式；溫度越高，平衡常數(shù)越小說明平衡逆向進行程度越大；正反應是氣體物質(zhì)的量減少的反應；
（2）NO₂是產(chǎn)物，隨反應進行濃度增大，平衡時濃度為NO濃度的變化量△c（NO）；根據(jù)v=

△c

△t

計算v（NO），再利用速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v（O₂）；
（3）可逆反應達到平衡時，v正=V逆 （同種物質(zhì)表示）或正逆速率之比等于化學計量數(shù)之比（不同物質(zhì)表示），反應混合物各組分的物質(zhì)的量、濃度、含量不再變化，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，由此進行判斷；
（4）為使該反應的反應速率增大，可采用增大壓強、升高溫度、加入催化劑、增大反應物濃度等方法，再結(jié)合平衡移動原理分析解答；
（5）根據(jù)影響化學反應速率的因素來確定改變的條件．

解答： 解：（1）2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g），依據(jù)化學方程式寫出平衡常數(shù)表達式為：

c2(NO2)

c2(NO)c(O2)

；K_300°C＞K_350°C，說明溫度越高平衡常數(shù)越小，平衡逆向進行，逆向是吸熱反應，正向是放熱反應，則該反應是放熱反應，物質(zhì)的是減小的反應，所以△S＞0，
故答案為：

c2(NO2)

c2(NO)c(O2)

；＜；＜；
（2）NO₂是產(chǎn)物，隨反應進行濃度增大，平衡時濃度為NO濃度的變化量△c（NO）=

0.020mol-0.007mol

2L

=0.0065mol/L，所以圖中表示NO₂變化的曲線是b，
2s內(nèi)用NO表示的平均反應速率v（NO）=

△n V

△t

=

0.020mol-0.008mol 2L

2s

=3.0×10^-3mol?L^-1?s^-1，速率之比等于化學計量數(shù)之比，
所以v（O₂）=

1

2

v（NO）=

1

2

×3.0×10^-3mol?L^-1?s^-1=1.5×10^-3mol?L^-1?s^-1，
故答案為：b；1.5×10^-3mol?L^-1?s^-1；
（3）2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g），反應是氣體體積減小的放熱反應
a、v（NO₂）=2v（O₂） 表示同一方向反應速率，v（NO₂）自始至終為v（O₂）的2倍，不能說明達到平衡，故a錯誤；
b、隨反應進行，反應混合氣體總的物質(zhì)的量在減小，壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比，氣體壓強保持不變，說明反應到達平衡，故b正確；
c、v_逆（NO）=2v_逆（O₂）=2v_正（O₂），說明反應達到平衡狀態(tài)，故c正確；
d、反應前后氣體質(zhì)量守恒，體積不變，反應過程中和平衡狀態(tài)下，氣體密度都不變，所以不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故d錯誤；
故答案為：bc；
（4）a．及時分離除NO₂氣體平衡向右移動，但反應速率減小，故錯誤；    
b．適當升高溫度，反應速率增大但平衡向逆反應方向移動，故錯誤；
c．增大O₂的濃度反應速率增大，且該反應向正反應方向移動，故正確；         
d．選擇高效催化劑能增大反應速率，但平衡不移動，故錯誤；
故選c；
（5）從如圖可知，在t₁時改變了某種反應條件，反應在t₂時達到平衡，改變的條件使速率變化離開原速率點了，應該是同時能讓正逆反應速率加快的條件，
a．升溫，正逆反應速率都加快，逆向移動，故錯誤；                      
b．增大O₂的濃度，逆速率無變化不離開原速率點，故錯誤；
c．使用催化劑，平衡不移動，故錯誤；                
d．增壓，正逆速率都加快，正向移動，故正確；
故答案為：d．

點評：本題考查了化學平衡影響因素、平衡標志分析判斷，平衡常數(shù)、反應速率的計算應用，掌握基礎和移動原理是關鍵，題目難度中等．