Question

在2L密閉容器中，800℃時反應2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）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	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）寫出該反應的平衡常數表達式：K=

c2(NO2)

c2(NO)?c(O2)

，已知：K（300℃）＞K（350℃），該反應是

放熱

反應（填“放熱”或“吸熱”）．

（2）圖中表示NO₂的變化的曲線是

b

，用O₂的濃度變化表示從0～2s內該反應的平均速率v=

0.0015mol/（L?s）

．
（3）能說明該反應已經達到平衡狀態的是

bc

a．v（NO₂）=2v（O₂）                b．容器內壓強保持不變
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂）             d．容器內物質的密度保持不變
（4）能使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是

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．選擇高效的催化劑．

Answer 1

分析：（1）化學平衡常數，是指在一定溫度下，可逆反應都達到平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值，據此書寫；
K（300℃）＞K（350℃），說明升高溫度平衡向逆反應移動，故正反應是放熱反應；
（2）由表中數據可知，平衡時c（NO）=

0.007mol

2L

=0.0035mol/L，由方程式2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）可知，平衡時△c（NO）：△c（O₂）：△c（NO₂）=2：1：2，據此判斷表示NO₂的濃度變化的曲線，
由圖中數據可知2s內，NO的濃度變化量為0.01mol/L-0.004mol/L=0.006mol/L，根據v=

△c

△t

計算v（NO），再根據速率之比等于化學計量數之比計算v（O₂）；
（3）根據化學平衡狀態的特征解答，當反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態；
（4）根據外界條件對反應速率與平衡的移動分析解答．

解答：解（1）可逆反應2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）的平衡常數k=

c2(NO2)

c2(NO)?c(O2)

，
K（300℃）＞K（350℃），說明升高溫度平衡向逆反應移動，故正反應是放熱反應，
故答案為：

c2(NO2)

c2(NO)?c(O2)

，放熱；
（2）由方程式2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）可知，平衡時△c（NO）：△c（O₂）：△c（NO₂）=2：1：2，由表中數據可知，平衡時c（NO）=

0.007mol

2L

=0.0035mol/L，曲線b平衡時的濃度為0.0035mol/L，故曲線b表示NO₂的濃度變化，
由圖中數據可知2s內，NO的濃度變化量為0.01mol/L-0.004mol/L=0.006mol/L，故v（NO）=

0.006mol/L

2s

=0.003mol/（L?s），根據速率之比等于化學計量數之比，故v（O₂）=

1

2

v（NO）=

1

2

×0.003mol/（L?s）=0.0015mol/（L?s），
故答案為：b，0.0015mol/（L?s）；
（3）a．始終都存在v（NO₂）=2v（O₂）關系，故不能說明到達平衡，故a錯誤；
b．隨反應進行氣體的物質的量減小，壓強增減小，容器內壓強保持不變，說明到達平衡，故b正確；
c．不同物質表示的正逆速率之比等于化學計量數之比，反應到達平衡，故v_逆（NO）=2v_正（O₂），說明到達平衡，故c正確；
d．反應混合氣體的質量不變，容器的體積不變，密度始終不變，故容器內物質的密度保持不變，不能說明到達平衡，故d錯誤；
故選bc；
（4）a．及時分離出NO₂氣體，平衡向正反應移動，但反應速率降低，故a錯誤；
b．適當升高溫度，反應速率增大，平衡向逆反應移動，故b錯誤；
c．增大O₂的濃度，反應速率增大，平衡向正反應移動，故c正確；
d．選擇高效的催化劑，增大反應速率，不影響平衡移動，故d錯誤；
故選c．

點評：考查平衡常數即影響因素、化學反應速率、影響化學平衡的元素與平衡狀態的判斷等，難度中等，注意平衡狀態判斷選擇判斷的物理量，應隨著反應的進行發生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態．