Question

12．（1）在容積為2L的密閉容器中，保持體系內(nèi)溫度800℃不變，將一定量的NO和O₂混合發(fā)生反應(yīng)：2NO+O₂?2NO₂，其中NO的物質(zhì)的量（n）隨時(shí)間（t）的變化關(guān)系如圖所示，請(qǐng)回答下列問題．
①圖象中曲線I （選填“Ⅰ”或“Ⅱ”）表示NO₂的變化．
②若升高反應(yīng)體系的溫度，使反應(yīng)重新達(dá)到平衡，此時(shí)體系中n（NO）=n（NO₂），則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)．
③在800℃時(shí)，若縮小容器的體積，達(dá)新平衡時(shí)n（NO）＜ （選填“＞”、“=”或“＜”）0.07mol，NO的轉(zhuǎn)化率增大 （選填“增大”、“不變”或“減小”）
（2）一定條件下，體積為1L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：SiF₄（g）+2H₂O（g）?SiO₂（s）+4HF（g）△H=+148.9kJ•mol^-1
①下列各項(xiàng)中能說明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是bcd（填字母序號(hào)）
a．v_消耗（SiF₄）=4v_生成（HF）          b．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化
c．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再變化   d．HF的體積分?jǐn)?shù)不再變化
②反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表（表中t₂＞t₁）所示．

反應(yīng)時(shí)間/min	n（SiF4）/mol	n（H2O）/mol
0	1.20	2.40[
t1	0.80	a
t2	b	1.60

通過a或b的值及化學(xué)平衡原理判斷t₁時(shí)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)t₁時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)．

Answer 1

分析 （1）①曲線Ⅱ表示的物質(zhì)的量減小是反應(yīng)物，曲線Ⅰ表示的物質(zhì)的量增大是生成物；
②根據(jù)氮元素守恒，當(dāng)n（NO）=n（NO₂）時(shí)，n（NO）=n（NO₂）=0.1mol，依此判斷平衡移動(dòng)和反應(yīng)熱；
③縮小容器體積，壓強(qiáng)增大，據(jù)此判斷平衡移動(dòng)；
（2）①根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征分析，當(dāng)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)的濃度、質(zhì)量、體積分?jǐn)?shù)以及百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，注意選擇的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變，說明到達(dá)平衡；
②依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算，結(jié)合熱化學(xué)方程式分析判斷．

解答 解：（1）①曲線Ⅱ表示的物質(zhì)的量減小是反應(yīng)物，曲線Ⅰ表示的物質(zhì)的量增大是生成物，所以曲線Ⅰ表示NO₂的變化，故答案為：Ⅰ；
②根據(jù)氮元素守恒，當(dāng)n（NO）=n（NO₂）時(shí)，n（NO）=n（NO₂）=0.1mol，與圖中的平衡比較，NO物質(zhì)的量增加了，所以升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：放；
③縮小容器體積，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以NO的物質(zhì)的量減少，即達(dá)新平衡時(shí)n（NO）＜0.07mol；平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則NO轉(zhuǎn)化率增大，
故答案為：＜；增大；
（2）①a、υ_消耗（SiF₄）=υ_生成（HF），都表示正反應(yīng)速率，且比例關(guān)系不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不能說明到達(dá)平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
b、正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化說明到達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
c、反應(yīng)有固體生成，隨反應(yīng)進(jìn)行氣體的總質(zhì)量減小，容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再變化，說明到達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
d、平衡時(shí)，各組分的含量不變，HF體積分?jǐn)?shù)不再變化，說明到達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
故答案為：bcd；
②由表中數(shù)據(jù)可知，t₁時(shí)△n（SiF₄）=1.2mol-0.8mol=0.4mol，根據(jù)方程式可知△n（H₂O）=2△n（SiF₄）=0.8mol，故t₁時(shí)刻，水的物質(zhì)的量=2.4mol-0.8mol=1.6mol，說明在一定條件下，t_1～t₂時(shí)各組分的濃度（或物質(zhì)的量）均已不再發(fā)生改變，所以t₁時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)．
故答案為：t₁時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí)，注意理解化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，側(cè)重于基本原理的應(yīng)用，題目難度中等．