Question

【題目】在容積為2 L密閉容器中，保持體系內溫度800℃不變，將一定量的NO和O2混合發生反應：2NO＋O22NO2。其中NO的物質的量[n(NO)]隨時間的變化如下表：

時間/s	0	10	20	30	40	50
n(NO)/mol	0.2	0.1	0.08	0.07	0.07	0.07

請回答下列問題：

(1)用O2表示達到平衡(假設30 s剛剛達到平衡)時反應速率________，0～10 s與10～20 s的反應速率之比為________。

(2)根據上述數據，能否計算800℃時該反應的平衡常數K________，“能”則計算K，“否”則說明缺少的數據：________。

(3)若升高反應體系的溫度，使反應重新達到平衡，此時體系中n(NO)＝n(NO2)，則該反應是________熱反應(選填“吸”或“放”)。

(4)在800 ℃時，若縮小容器的體積，達新平衡時n(NO)________(選填“＞”、“＝”或“＜”)0.07 mol，NO的轉化率________(選填“增大”、“不變”或“減小”)。

Answer 1

【答案】0.001 1 mol/(L·s) 5∶1 否 因為缺少初始氧氣物質的量(或濃度) 放 ＜ 增大

【解析】

本小題考查的是化學反應速率的計算、平衡常數、平衡移動。

（1）30s達到平衡，NO的物質的量減少0.2mol-0.07mol=0.13mol，v(NO)= ；反應速率之比等于化學計量數之比，則v(O2)=0.0022mol/(L·s)×1/2=0.0011 mol/(L·s)，相同時間段內，體積相同的容器，則物質的量的變化量之比等于反應速率之比，可知0～10 s與10～20 s的反應速率之比為（0.2-0.1）：（0.1-0.08）=5:1；

（2）缺少加入的氧氣的量，不能確定平衡時體系中氧氣的濃度，故不能計算該反應的平衡常數；

（3）根據氮原子守恒，當體系中n(NO)＝n(NO2)=0.1mol，升高溫度，NO的量增加，說明平衡向逆反應方向移動，說明正反應為放熱反應；

（4）在800 ℃時，若縮小容器的體積，壓強增大，平衡向正反應方向移動，NO的轉化率增大，新平衡時n(NO)小于0.07 mol。據此解答。

（1）30s達到平衡，NO的物質的量減少0.2mol-0.07mol=0.13mol，v(NO)= ；反應速率之比等于化學計量數之比，則v(O2)=0.0022mol/(L·s)×1/2=0.0011 mol/(L·s)，相同時間段內，體積相同的容器，則物質的量的變化量之比等于反應速率之比，可知0～10 s與10～20 s的反應速率之比為（0.2-0.1）：（0.1-0.08）=5:1。本小題答案為：0.001 1 mol/(L·s)； 5∶1。

（2）缺少加入的氧氣的量，不能確定平衡時體系中氧氣的濃度，故不能計算該反應的平衡常數。本小題答案為：否；因為缺少初始氧氣物質的量(或濃度)。

（3）根據氮原子守恒，當體系中n(NO)＝n(NO2)=0.1mol，升高溫度，NO的量增加，說明平衡向逆反應方向移動，說明正反應為放熱反應。本小題答案為：放。

（4）在800 ℃時，若縮小容器的體積，壓強增大，平衡向正反應方向移動，NO的轉化率增大，新平衡時n(NO)小于0.07 mol。本小題答案為：＜；增大。