Question

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

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＝   。已知：K(300℃)＞K(350 ℃)，則該反應正反應是  熱反應。
（2）圖中表示NO₂的變化的曲線是     。用O₂表示從0～2 s內該反應的平均速率v(O₂)＝         。

（3）能說明該反應已達到平衡狀態的是         。
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     。
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

（1）   放 （2）b  1.5×10^－3 mol/(L·s）  （3）bc （4）c

試題分析：試題分析：（1）化學平衡常數是可逆反應達到平衡狀態時，各生成物濃度冪指數的乘積與個反應物濃度冪指數乘積的比。對于該反應來說,化學平衡常數為。由于K(300℃)＞K(350 ℃)，說明升高溫度，化學平衡逆向移動。根據平衡移動原理，升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動，逆反應為吸熱反應，所以正反應為放熱反應。（2）反應開始時，c(NO)= 0.020mol÷2L=0.01mol/L,當反應達到平衡時，c(NO)= 0.007mol÷2L=0.0035mol/L.而NO₂開始時濃度為0，達到平衡時，由方程式2NO(g)＋O₂(g）2NO₂(g)中NO與NO₂的關系可知b是NO₂的變化的曲線。V(NO)= (0.01mol/L－0.004mol/L)÷2s=0.003mol/(L·s).V(O₂):V(NO)=1:2，所以.V(O₂）=1/2×V(NO)= 1/2× 0.003mol/(L·s)= 1.5×10^－3 mol/(L·s).（3）A.在任何時刻都存在v(NO₂)＝2v(O₂)，所以不能作為判斷平衡的標準。錯誤。B．由于該反應是反應前后氣體體積不等的可逆反應，若反應未達到平衡，容器內的氣體的物質的量就要腐蝕變化，容器內壓強也要變化。若壓強保持不變，則說明氣體的物質的量都不變化。反應達到平衡狀態。正確。C．在任何時刻的存在v_正(NO)＝2v_正(O₂)；而v_逆(NO)＝2v_正(O₂)說明v_正(NO)= v_逆(NO)。所以反應達到平衡。正確。D．由于容器的容積不變，反應遵循質量守恒定律，所以無論反應進行到什么程度，容器內密度都始終保持不變。因此不能作為判斷是否達到平衡的標準。錯誤。（4）A. 及時分離出NO₂氣體，即減小生成物的濃度，平衡正向移動，但是由于濃度減小，所以化學反應速率減慢。錯誤。B．適當升高溫度，化學反應速率加快。但是由于該反應的正反應為放熱反應。所以根據平衡移動原理：升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動，即向逆反應方向移動。錯誤。C．增大O₂的濃度。增大反應物的濃度，化學反應速率加快。根據平衡移動原理：增大反應物的濃度，化學平衡向正反應方向移動。正確。D．選擇高效催化劑可以提高化學反應速率。但是化學平衡不發生移動。錯誤。