Question

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

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）如圖表示NO₂的濃度變化的曲線是b．用O₂表示從0～2s內(nèi)該反應的平衡速率v=1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1．
（2）能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是bc．
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)密度保持不變．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)可知從3s開始，NO的物質(zhì)的量為0.007mol，不再變化，3s時反應達平衡，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=$\frac{△c}{△t}$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）；
（2）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，注意選擇判斷平衡的物理量應隨反應進行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化，說明反應到達平衡．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知從3s開始，NO的物質(zhì)的量為0.007mol，不再變化，3s時反應達平衡，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）=$\frac{0.02mol-0.007mol}{2L}$=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）=$\frac{\frac{△n（NO）}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.020mol-0.008mol}{2L}}{2s}$=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，
故答案為：b；1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1；
（2）a．未指明正逆速率，若均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．容器體積不變，隨反應進行，反應混合氣體總的物質(zhì)的量在減小，容器內(nèi)壓強減小，當容器內(nèi)壓強保持不變，說明反應到達平衡，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．

點評 本題考查物質(zhì)的量濃度隨時間變化曲線、反應速率計算、平衡平衡狀態(tài)的判斷，難度中等，判斷平衡時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)．