Question

（2012?百色二模）在2L的密閉容器內投入一定量NO₂，發(fā)生反應2NO₂（g）?2NO（g）+O₂（g）．分別在a、b兩種不同實驗條件下反應，得出NO₂的濃度隨時間變化的曲線如圖所示．
（1）已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1．
NO₂（g）+SO₂（g）?NO（g）+SO₃（g）△H=-41.8kJ?mol^-1．
則反應：2NO₂（g）?2NO（g）+O₂（g）的△H=

+113.0

kJ?mol^-1．
（2）下列描述中，一定能說明密閉容器中的反應達到平衡狀態(tài)的是

BC

（填字母代號）．
A．v（NO₂）=v（NO）
B．混合氣體的顏色保持不變
C．密閉容器中O₂的體積分數不變
D．密閉容器中NO和O₂的體積比不變
（3）實驗a中，從反應開始至第一次剛達到平衡時段，生成O₂的平均速率為

0.017

mol/（L?min）（答案保留兩位有效數字）．
（4）由圖象信息推斷，T₁℃

低于

T₂℃（填“低于”或“高于”），理由是

T₂℃時反應到達平衡所用時間短，說明速率快，所以溫度高

．
（5）20-25min時間段，a曲線變化的可能原因是

A

（填字母代號，下同），30-35min時間段．a曲線變化的可能原因是．

B

．
A．升高溫度  B．縮小容器體積  C．降低溫度  D．擴大容器體積 E．在恒容條件下充入NO₂
（6）若在實驗b初始，向該2L密閉容器中通入的是1molNO₂、1molNO、0.5molO₂，則達到平衡后NO₂的濃度是．

0.2mol/L

，NO₂的轉化率為

60%

．

Answer 1

分析：（1）利用蓋斯定律結合熱化學方程式計算反應熱；
（2）化學反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變；
（3）根據圖象中的數據，利用三段式計算；
（4）根據圖象中反應到達平衡的時間的長短分析；
（5）由圖象可知20-25min時間段，NO₂濃度增大，平衡正移；30-35min時間段NO₂突然增大，后逐漸減小到達平衡；
（6）采用極限轉化法，把生成物轉化為反應物，則NO₂的濃度為1mol/L，所以與原平衡時的初始濃度相等，所以二者是等效平衡，則平衡濃度與原平衡相同．

解答：解：（1）已知：①2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ?mol^-1．
②NO₂（g）+SO₂（g）?NO（g）+SO₃（g）△H=-41.8kJ?mol^-1，
利用蓋斯定律將②×2-①得2NO₂（g）?2NO（g）+O₂（g），則：
△H=（-41.8kJ?mol^-1）×2-（-196.6kJ?mol^-1）=+113.0kJ?mol^-1，
故答案為：+113.0kJ?mol^-1；
（2）A、v（NO₂）=v（NO），自始至終都成立，不能說明到達平衡，故A錯誤；
B、有顏色氣體為二氧化氮，顏色不變，說明二氧化氮的濃度不再發(fā)生變化，說明反應到達平衡，故B正確；
C、密閉容器中O₂的體積分數隨反應進行逐漸增大，當O₂的體積分數不變時，說明反應到達平衡，故C正確；
D、密閉容器中NO和O₂的體積比始終等于計量數之比，所以NO和O₂的體積比不變，不能說明到達平衡，故D錯誤；
故答案為：BC；
（3）實驗Ⅰ中反應15min達平衡，c（NO₂）=0.5mol/L，
             2NO₂（g）?2NO（g）+O₂（g）
開始（mol/L）：1            0        0
變化（mol/L）：0.5         0.5      0.25
平衡（mol/L）：0.5         0.5      0.25；
所以v（O₂）=

△c

t

=

0.25mol/L

15min

=0.017mol/（L?min），
故答案為：0.017mol/（L?min）；
（4）根據圖象可知T₂℃時反應到達平衡所用時間短，說明速率快，而且b與a相比平衡向正方向移動，所以溫度高，即T₁℃低于T₂℃，
故答案為：低于；b與a相比，反應速率加快，化學平衡向正方向移動；
（5）由圖象可知20-25min時間段，NO₂濃度增大，平衡正移，所以改變條件為升高溫度；30-35min時間段NO₂突然增大，后逐漸減小到達平衡，所以改變條件為縮小容器體積，
故答案為：A；B；
（6）采用極限轉化法，把生成物轉化為反應物，則NO₂的濃度為1mol/L，所以與原平衡時的初始濃度相等，所以二者是等效平衡，則平衡濃度與原平衡相同，所以平衡時c（NO₂）=0.2mol/L，
已知向該2L密閉容器中通入的是1molNO₂、1molNO、0.5molO₂，所以二氧化氮的起始濃度為

1mol

2L

=0.5mol/L，平衡時c（NO₂）=0.2mol/L，
所以參加反應的二氧化氮為0.5mol/L-0.2mol/L=0.3mol/L，
所以NO₂的轉化率為

0.3

0.5

×100%=60%，
故答案為：0.2mol/L；60%．

點評：本題考查了反應速率、平衡移動、平衡狀態(tài)判斷，熱化學方程式等，旨在考查學生對基礎知識的掌握理解，難度中等，加強基礎知識的積累掌握．