Question

12．NO是一種性質(zhì)活潑的大氣污染物，它能與很多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)．
在2L密閉容器內(nèi)，800℃時反應(yīng)：2NO（g）+O₂（g）?（g）體系中，n（NO）隨時間的變化如表：

時間（s）	0	1	2	3	4	5
n（NO）（mol）	0.020	0.01．	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式：K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）•c（{O}_{2}）}$．已知K_300°C ＞K_350°C，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)．
（2）圖中表示NO₂的變化的曲線是b．用O₂表示從0-2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=0.0015mol/（L•s）．

（3）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是c．
a．及時分離除NO₂氣體              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）平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值；K（300℃）＞K（350℃），升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，據(jù)此判斷該反應(yīng)的熱效應(yīng)；
（2）根據(jù)一氧化氮物質(zhì)的量的變化知，該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，則二氧化氮的物質(zhì)的量在不斷增大，且同一時間段內(nèi)，一氧化氮減少的物質(zhì)的量等于二氧化氮增加的物質(zhì)的量；根據(jù)V=$\frac{△c}{△t}$計算一氧化氮的反應(yīng)速率，再結(jié)合同一化學(xué)反應(yīng)同一時間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比計算氧氣的反應(yīng)速率；
（3）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，可采用增大壓強、升高溫度、加入催化劑、增大反應(yīng)物濃度等方法，再結(jié)合平衡移動原理分析解答．

解答 解：（1）反應(yīng)2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）體系中，平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值，K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）•c（{O}_{2}）}$；
K（300℃）＞K（350℃），升高溫度，K變小，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以逆反應(yīng)方向吸熱，正反應(yīng)方向為放熱反應(yīng)，
故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）•c（{O}_{2}）}$；放；
（2）根據(jù)一氧化氮物質(zhì)的量的變化知，該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，則二氧化氮的物質(zhì)的量在不斷增大，且同一時間段內(nèi)，一氧化氮減少的物質(zhì)的量等于二氧化氮增加的物質(zhì)的量，所以表示NO₂的變化的曲線是b，
分析圖表判斷平衡狀態(tài)，結(jié)合平衡三段式列式計算
             2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）
起始量（mol） 0.02               0
變化量（mol）0.013   0.0065     0.013
平衡量（mol）0.007              0.013
用O₂表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=$\frac{1}{2}$×V（NO）=$\frac{1}{2}$×$\frac{△c}{△t}$=$\frac{1}{2}$×$\frac{\frac{0.02mol-0.008mol}{2L}}{2s}$=0.0015mol/（L•s）；
故答案為：0.0015mol/（L•min）；
故答案為：b；0.0015mol/（L•s）；
（3）a．及時分離除NO₂氣體平衡向右移動，但反應(yīng)速率減小，故錯誤；
b．適當(dāng)升高溫度，反應(yīng)速率增大但平衡向逆反應(yīng)方向移動，故錯誤；
c．增大O₂的濃度反應(yīng)速率增大，且該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，故正確；
d．選擇高效催化劑能增大反應(yīng)速率，但平衡不移動，故錯誤；
故選c．

點評 本題考查了化學(xué)平衡的計算應(yīng)用，主要是反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率的計算分析，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于好方程式計量數(shù)之比，題目較簡單．