Question

6．在 2L 容積不變的密閉容器內(nèi)，800℃時反應(yīng) 2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）體系中，n（NO）隨時間的變化如下表：

t/s	0	1	2	3	4	5
n（NO）/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）用O₂的反應(yīng)速率表示 0～2s 內(nèi)該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率 v=1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1．若上述反應(yīng)在850℃下進行，反應(yīng)2s時 n（NO）=0.009mol，并且不再隨時間而改變，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)．
（2）圖中表示NO₂濃度變化的曲線是b（填字母）．
（3）能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是BC（填序號）．
A．v（NO₂）=2v（O₂）
B．容器內(nèi)的壓強保持不變
C．v_逆（NO）=2v_正（O₂）
D．容器內(nèi)氣體密度保持不變
（4）能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是C（填序號）．
A．及時分離出NO₂
B．適當(dāng)升高溫度
C．增大O₂的濃度
D．選擇高效催化劑．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)可知2sNO的濃度變化，計算v（NO），結(jié)合計量數(shù)關(guān)系可確定v（O₂）；上述反應(yīng)在850℃下進行，反應(yīng)2s時 n（NO）=0.009mol，并且不再隨時間而改變，比原平衡物質(zhì)的量多，說明升高溫度平衡逆向移動；
（2）NO₂是產(chǎn)物，隨反應(yīng)進行濃度增大，平衡時濃度為NO濃度的變化量△c（NO）；
（3）可逆反應(yīng)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(xué)計量數(shù)之比（不同物質(zhì)表示），反應(yīng)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）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響因素進行判斷．

解答 解：（1）2s內(nèi)用NO表示的平均反應(yīng)速率v（NO）=$\frac{\frac{△n（NO）}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.020mol-0.008mol}{2L}}{2s}$=3.0×10^-3mol•L^-1•s^-1，速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，
所以v（O₂）=$\frac{1}{2}$v（NO）=$\frac{1}{2}$×3.0×10^-3mol•L^-1•s^-1=1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1，
上述反應(yīng)在850℃下進行，反應(yīng)2s時 n（NO）=0.009mol，并且不再隨時間而改變，比原平衡物質(zhì)的量多，說明升高溫度平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1；放；
（2）NO₂是產(chǎn)物，隨反應(yīng)進行濃度增大，平衡時濃度為NO濃度的變化量△c（NO）=$\frac{0.020mol-0.007mol}{2L}$=0.0065mol/L，所以圖中表示NO₂變化的曲線是b，
故答案為：b；
 （3）A．表示同一方向反應(yīng)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(yīng)進行，反應(yīng)混合氣體總的物質(zhì)的量在減小，氣體總物質(zhì)的量保持不變，容器內(nèi)的壓強保持不變，說明反應(yīng)到達平衡，故B正確；
C．不同物質(zhì)表示速率，到達平衡時，正逆速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，V逆 （NO）：正（O₂）=2：1，即V逆 （NO）=2v正（O₂），故C正確；
D．混合氣體的總質(zhì)量不變，容器容積為定值，所以密度自始至終不變，不能說明達到平衡，故D錯誤．
故答案為：BC；
（4）2NO（g）+O₂（g）═2NO₂（g）△H＜0，反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，采取下列措施，其中能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動；
A．及時分離除NO₂氣體，減少生成物濃度，平衡正向進行，但反應(yīng)速率減小，故A錯誤；
B．升高溫度，平衡逆向移動，故B錯誤；
C．增大O₂的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡正向移動，故C正確；
D．選擇高效催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡不移動，故D錯誤，
故答案為：C．

點評 本題綜合考查化學(xué)平衡的計算，為高考常見題型，題目涉及反應(yīng)速率、平衡平衡狀態(tài)的判斷及讀圖表能力，難度中等，判斷平衡時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時，說明可逆反應(yīng)到達平衡狀態(tài)．