Question

（11分）某條件下，在2L密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2NO₂(g)2NO(g)＋O₂(g) △H>0。在三種不同條件下進行，其中NO、O₂的起始濃度都為0 mol/L，實驗Ⅰ、Ⅱ反應(yīng)溫度相同，NO₂的濃度(mol·L^－1)隨時間(min)的變化如圖所示。請回答下列問題：

（1）請在圖中標上對應(yīng)的反應(yīng)溫度（800℃或850℃）。實驗Ⅱ隱含的反應(yīng)條件是_______________________。
（2）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式：K=______________。
（3）若實驗Ⅰ中達平衡后，再向密閉容器中通入1mol NO₂與1mol NO混合氣體（保持溫度不變），則平衡將_________（填“正向移動”或“逆向移動”或“不移動”）
（4）一定條件下NO₂與SO₂可發(fā)生反應(yīng)，其方程式為：
NO₂(g)＋SO₂(g) SO₃(g)＋NO(g) △H>0，將NO₂與SO₂以體積比置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是     　　 。
A、體系壓強保持不變                             B、混合氣體顏色保持不變
C、SO₃和NO的體積比保持不變             D、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
（5）若改變條件，使平衡常數(shù)變大，該反應(yīng)    　　  。
A、一定向正反應(yīng)方向移動               B、在平衡移動時，正反應(yīng)速率先增大后減小
C、一定向逆反應(yīng)方向移動               D、在平衡移動時，逆反應(yīng)速率先增大后減小

Answer 1

（12分，每空2分）⑴使用了催化劑

⑵c²(NO)·c (O₂)/c²(NO₂)   ⑶不移動  ⑷B  ⑸A　B

解析試題分析：（1）由于正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進行，則NO₂的濃度降低，所以正確的圖像是（見答案）；實驗Ⅱ和實驗I相比，平衡狀態(tài)是相同的，但達到平衡的時間減少，由于正反應(yīng)是體積最大的，因此隱含的反應(yīng)條件是使用鋁催化劑。
（2）化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值。所以根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式是K＝c²(NO)·c (O₂)/c²(NO₂)。
（3）實驗Ⅰ中達平衡后，c（NO₂）=0.5mol/L，則
2NO₂（g）2NO（g）+O₂（g）
起始濃度（mol/L）     1              0        0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）     0.5            0.5      0.25
平衡濃度（mol/L）：    0.5            0.5      0.25
所以平衡常數(shù)＝c(NO)²×c(O₂) c(NO₂)²＝0.25
若實驗Ⅰ中達平衡后，再向密閉容器中通入1mol NO₂與1mol NO混合氣體（保持溫度不變）
此時為c（NO₂）＝0.5mol/L＋1mol/ 2L =1mol/L，c（NO）＝＋1mol/ 2L ="1mol/L" ，c（O₂）＝0.25mol/L，此時濃度商為Q＝c(NO)²×c(O₂) c(NO₂)² =1²×0.25/ 1²＝0.25，所以平衡不移動。
（4）在一定條件下，當可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。顏色深淺和濃度有關(guān)系，所以B正確。根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，反應(yīng)前后體積不變，所以壓強始終是不變的，A不正確；SO₃和NO的體積比總是1︰1的，所以C不正確；混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量和物質(zhì)的量都是不變的，所以D不正確，答案選B。
（5）改變條件，使平衡常數(shù)變大，則平衡一定是向正反應(yīng)方向移動的，A正確，C不正確。由于正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以改變的體積一定是升高溫度，因此在平衡移動時，正反應(yīng)速率先增大后減小，B正確。在平衡移動時，逆反應(yīng)速率始終是增大的，答案選AB。
考點：考查物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線、化學(xué)平衡常數(shù)的含義和應(yīng)用、外界條件對平衡的影響以及平衡狀態(tài)的判斷
點評：本題考查圖象與化學(xué)平衡，明確影響化學(xué)平衡的因素及圖象中量的是解答本題的關(guān)鍵，（3）是學(xué)生解答中的難點，要注意利用K與Q來分析平衡移動的方法。該題濃度較大，不易得分。