Question

2．在2L密閉容器內(nèi)，800℃時反應(yīng)2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）體系中，n（NO）隨時間變化如表：

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）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℃）＞K（350℃），則該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)．升高溫度，正反應(yīng)速率增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）如圖中表示NO₂的變化的曲線是b．用O₂表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v（O₂）=1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1．
（3）能說明該反應(yīng)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
（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．
A．及時分離出NO₂氣體  B．適當升高溫度  C．增大O₂的濃度  D．選擇高效催化劑．

Answer 1

分析 （1）平衡常數(shù)=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積}$，因為K_300℃＞K_350℃，溫度越高平衡常數(shù)越小，說明升溫平衡逆向進行，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫增大反應(yīng)速率，正逆反應(yīng)速率都增大；
（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）；根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（NO），再利用速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算v（O₂）；
（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）外界條件增加，反應(yīng)速率加快，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度不行，只能增加反應(yīng)物的濃度，使用催化劑平衡不移動．

解答 解：（1）2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g），平衡常數(shù)=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積}$=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）c（{O}_{2}）}$，因為K_300℃＞K_350℃，溫度越高平衡常數(shù)越小，說明升溫平衡逆向進行，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫增大反應(yīng)速率，正逆反應(yīng)速率都增大；
故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）c（{O}_{2}）}$；放；增大；
（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，結(jié)合圖象縱軸數(shù)據(jù)分析，圖中表示NO₂變化的曲線是b，
2s內(nèi)用NO表示的平均反應(yīng)速率v（NO）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.0020mol-0.008mol}{2L}}{2s}$=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，
故答案為：b；1.5×10^-3 mol•L^-1•s^-1；
（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，氣體壓強不變，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）A．及時分離出NO₂氣體減小生成物濃度反應(yīng)速率減小，故A不符合；
B．適當升高溫度反應(yīng)速率增大，但該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進行，故B不符合；
C．增大O₂的濃度增大反應(yīng)物濃度，平衡正向進行，反應(yīng)速率增大，故C符合；
D．選擇高效催化劑．催化劑同等程度改變正逆反應(yīng)速率，使用催化劑平衡不移動，故D不符合；
故選：C．

點評 本題主要考查反應(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)．