Question

【題目】在2 L固定容積的密閉容器中，800 ℃時發(fā)生反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。該體系中，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	0.012	0.009	0.008	0.0075	0.0075

反應過程如上圖所示，a、b、c、d其中只有3條曲線是正確的。請回答：

(1)圖中表示NO2的變化的曲線是________，A點時，v(正)______v(逆) (填“大于”“小于”或“等于”，下同)。用O2表示從0～3 s內(nèi)該反應的平均速率v=____________。

(2)能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是________ (填字母)。

a．混合氣體的平均摩爾質量不變 b．容器內(nèi)壓強保持不變

c．v逆(NO)=2v正(O2) d．容器內(nèi)的密度保持不變

e.相同時間內(nèi)，每消耗2a mol的NO同時生成等量的NO2

f.混合氣體中O2和NO2物質的量之比為1∶2的狀態(tài)

(3)已知上述反應為放熱反應，達平衡后改變條件繼續(xù)進行。在t1～t6內(nèi)反應速率與時間圖像如圖，在每一時刻均只改變一個影響反應速率的因素，則下列說法正確的是__________。

A．在t1時增大了壓強 B．在t3時加入了催化劑

C．在t4時降低了溫度 D．t0～t1時X的轉化率最高

(4)能使該反應的反應速率增大的是________(填字母)。

a．及時分離出NO2氣體 b．適當升高溫度

c．增大O2的濃度 d．選擇高效的催化劑

Answer 1

【答案】b 大于 0.001mol/(Ls) abc BD bcd

【解析】

(1)根據(jù)圖示結合表中的數(shù)據(jù)可知，因為在起點NO的物質的量為0.02mol，容器體積是2L，起始濃度為0.01mol/L，據(jù)此判斷出圖中NO的變化曲線，根據(jù)反應為可逆反應，判斷出NO2和O2的變化曲線；在A點處，NO的物質的量濃度在減小，判斷v(正)、v(逆)的大��；根據(jù)表格數(shù)據(jù)，計算3s時用NO表示該反應的平均速率，根據(jù)速率之比等于計量數(shù)之比計算O2的平均速率；

(2) 800 ℃時發(fā)生反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)結合平衡的概念和特征分析判斷；

(3)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應為放熱反應，結合影響平衡的因素分析判斷；

(4)根據(jù)影響化學反應速率的因素分析判斷。

(1)根據(jù)圖示結合表中的數(shù)據(jù)可知，因為在起點NO的物質的量為0.02mol，容器體積是2L，起始濃度為0.01mol/L，圖中c線符合，即圖中c線為NO的變化曲線，因為反應為可逆反應，平衡時NO2的濃度小于0.01mol/L，因此b線為NO2的變化曲線，d線為O2的變化曲線；在A點處，NO的物質的量濃度在減小，說明反應在向正反應方向進行，此時v(正)＞v(逆)；根據(jù)表格數(shù)據(jù)，平衡時，NO的濃度為=0.00375 mol/L，從0～3 s內(nèi)用NO表示該反應的平均速率v==0.002mol/(Ls)，根據(jù)速率之比等于計量數(shù)之比，O2的平均速率為×0.002mol/(Ls)=0.001mol/(Ls)故答案為：b；大于；0.001mol/(Ls)；

(2) 800 ℃時發(fā)生反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。a．反應前后氣體的物質的量發(fā)生變化，因此混合氣體的平均摩爾質量不變，即混合氣體的物質的量不變，能夠說明達到平衡狀態(tài)，故a正確；b．反應前后氣體的物質的量發(fā)生變化，容器內(nèi)壓強保持不變，即混合氣體的物質的量不變，能夠說明達到平衡狀態(tài)，故b正確；c．v逆(NO)=2v正(O2)，說明正逆反應速率相等，能夠說明達到平衡狀態(tài)，故c正確；d．容器的體積不變，氣體的質量不變，容器內(nèi)的密度始終保持不變，不能說明達到平衡狀態(tài)，故d錯誤；e.根據(jù)方程式，相同時間內(nèi)，消耗2a mol的NO必定同時生成等量的NO2，不能說明達到平衡狀態(tài)，故e錯誤；f.混合氣體中O2和NO2物質的量之比為1∶2的狀態(tài)，不能說明二者的濃度是否發(fā)生變化，不能說明達到平衡狀態(tài)，故f錯誤；故答案為：abc；

(3)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應為放熱反應。A．增大壓強，平衡逆向移動，容器的體積減小，正逆反應速率均突然增大，與圖像不符，故A錯誤；B．加入催化劑，平衡不移動，反應速率增大，與圖像符合，故B正確；C．降低溫度，平衡正向移動，正反應速率大于逆反應速率，與圖像不符，故C錯誤；D．t1時平衡逆向移動，t2時重新建立平衡，t3時平衡不移動，t4時平衡逆向移動，t5時重新建立平衡，因此t0～t1時X的轉化率最高，故D正確；故答案為：BD；

(4)a．及時分離除NO2氣體，生成物濃度減小，則反應速率減小，故a錯誤；b．適當升高溫度，反應速率增大，故b正確；c．增大O2的濃度反應速率增大，故c正確；d．選擇高效催化劑能增大反應速率，故d正確，故答案為：bcd。