Question

2．T℃時(shí)，向2L恒容密閉容器中充入1mol NO₂與2mol SO₂發(fā)生如下反應(yīng)：NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol^-1．
（1）下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是b．
a．體系壓強(qiáng)保持不變                     b．混合氣體顏色保持不變
c．SO₃和NO的體積比保持不變           d．每消耗n mol SO₃的同時(shí)生成n mol NO₂
（2）反應(yīng)進(jìn)行到20s 時(shí)，測得反應(yīng)速率v（NO）=0.005mol•L^-1•s^-1，則消耗的NO₂為0.2mol．
（3）下列措施能使反應(yīng)加快的是bc（僅改變一個(gè)條件）
a．降低溫度  b．縮小容積c．使用效率更高的催化劑
（4）若上述容器為絕熱容器（與外界無熱交換），則到達(dá)平衡所需時(shí)間將b．
a．延長              b．縮短            c．不變             d．無法確定．

Answer 1

分析 （1）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量及由此引起的一系列物理量不變；
（2）同一可逆反應(yīng)同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，據(jù)此計(jì)算二氧化氮反應(yīng)速率，再根據(jù)n=vtV計(jì)算二氧化氮物質(zhì)的量；
（3）該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變的放熱反應(yīng)，升高溫度、加入催化劑、增大壓強(qiáng)都增大反應(yīng)速率；
（4）若上述容器為絕熱容器（與外界無熱交換），該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以相當(dāng)于升高溫度，反應(yīng)速率加快．

解答 解：（1）a．該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變的可逆反應(yīng)，所以壓強(qiáng)始終不變，所以體系壓強(qiáng)保持不變不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；                     
b．混合氣體顏色保持不變，說明各物質(zhì)濃度不變，所以該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
c．SO₃和NO的體積比保持不變時(shí)該反應(yīng)可能達(dá)到平衡狀態(tài)也可能沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，與反應(yīng)物初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān)，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；           
d．無論該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，都存在每消耗n mol SO₃的同時(shí)生成n mol NO₂，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
故選b；
（2）同一可逆反應(yīng)同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，v（NO₂）=v（NO）=0.005mol•L^-1•s^-1，則參加反應(yīng)的n（NO）=vtV=0.005mol•L^-1•s^-1×20s×2L=0.2mol，
故答案為：0.2；
（3）該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變的放熱反應(yīng)，升高溫度、加入催化劑、增大壓強(qiáng)都增大反應(yīng)速率，降低溫度反應(yīng)速率降低，故選bc；
（4）若上述容器為絕熱容器（與外界無熱交換），該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以相當(dāng)于升高溫度，反應(yīng)速率加快，則縮短反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間，故選b．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡狀態(tài)判斷、反應(yīng)速率有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素、反應(yīng)速率影響因素等知識點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷能力，注意：只有反應(yīng)前后改變的物理量才能作為平衡狀態(tài)判斷依據(jù)，易錯(cuò)點(diǎn)是（4）題，相當(dāng)于升高溫度．