Question

（2011?湖北模擬）在800℃時，在2L密閉容器中將一定量的NO和O₂混合發生反應2NO+O₂?2NO₂，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表示從0～20s內該反應的速率為

0.0015mol/（L．S）

；達到平衡時NO的轉化率為

65%

．
（2）若升溫到850℃，平衡后n（NO）=n（NO₂），則該反應是

放

熱反應（填：“吸”、“放”）
（3）下列能說明該反應已達到平衡的是

AED

．
A．容器內壓強不變                       B．容器內氣體密度不變
C．n（NO）=n（NO₂）                     D．容器內氣體顏色不變
E．容器內混合氣體的平均分子量不變       F．v（NO₂）=2v（O₂）
（4）若改變某一條件，達新平衡時n（NO）=0.06mol，下列說法正確的是

CD

．
A．平衡一定正向移動
B．可能是向容器中加入了一定量的NO氣體
C．NO的轉化率一定增大
D．可能是縮小了容器的體積
（5）假設在一定條件下0.2molNO氣體與氧氣反應，達到平衡時測得放出熱量akJ，此時NO轉化率為80%，寫出在此條件下該反應的熱化學方程式

2NO（g）+O_2（g）2NO₂（g）；△H=-12.5aKJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：由表中數據可知，開始NO的物質的量為0.2mol，30s時反應達平衡，平衡時NO的物質的量為0.07mol．
（1）根據方程式計算出參加反應的氧氣的物質的量，根據v=

△c

△t

計算n（O₂）．
根據平衡時NO的物質的量，求出參加反應的NO的物質的量，根據轉化率的定義計算平衡時NO的轉化率．
（2）升溫到850℃，平衡后n（NO）=n（NO₂），根據N原子守恒可知n（NO）=n（NO₂）=0.1mol，平衡向逆反應進行，升高溫度平衡向吸熱反應進行．
（3）可逆反應到達平衡，正逆速率相等（同種物質表示速率）或正逆速率之比等于化學計量數之比（不同物質表示速率），各組分的濃度、物質的量、含量保持不變，以及由此衍生的其它一些物理量不變，據此分析．
（4）改變某一條件，達新平衡時n（NO）=0.06mol，說明平衡向正反應移動或移去部分NO，平衡向逆反應進行．
（5）由題意可知轉化的NO為0.16mol，放出的熱量為akJ，所以2molNO反應放出的熱量為12.5aKJ，據此寫出熱化學方程式，注意物質狀態，△H的符號、數值、單位．

解答：解：（1）根據方程式2NO+O₂2NO₂，可知參加反應的氧氣的物質的量為

1

2

×（0.2-0.08）mol=0.06mol；
所以20s內，以O₂表示的反應速率為v=

△c

△t

=

0.06mol 2L

20s

=0.0015mol/L．s；
由表中數據可知，開始NO的物質的量為0.2mol，30s時反應達平衡，平衡時NO的物質的量為0.07mol．
參加反應NO的物質的量為0.2mol-0.07mol=0.13mol，
達到平衡時NO的轉化率為

0.13mol

0.2mol

×100%=65%．
故答案為：0.0015mol/（L．S）；65%．
（2）升溫到850℃，平衡后n（NO）=n（NO₂），根據N原子守恒可知n（NO）=n（NO₂）=0.1mol，平衡向逆反應進行，升高溫度平衡向吸熱反應進行，所以正反應為放熱反應．
故答案為：放．
（3）A、恒溫恒容，反應前后氣體體積減小，所以隨反應進行壓強減小，當壓強不變，說明到達平衡，故A正確；
B、反應混合物都為氣體，總質量不變，體積不變，密度自始至終不變，故B錯誤；
C、一定條件下達平衡時n（NO）=n（NO₂）可能相等，條件不同n（NO）=n（NO₂）反應不一定處于平衡狀態，故C錯誤；
D、有顏色氣體為二氧化氮，顏色不變，說明二氧化氮的濃度不再發生變化，說明反應到達平衡，故D正確；
E、混合氣體總的質量不變，總的物質的量隨反應進行減小，平均相對分子質量減小，當平均相對分子質量不變時，說明反應到達平衡，故E正確；
F、自反應開始v（NO₂）為v（O₂）的2倍，所以v（NO₂）=2v（O₂），不能說明達平衡，故F錯誤．
故選：ADE
（4）A．移去部分NO，平衡向逆反應進行，故A錯誤；
B．加入了一定量的NO氣體，平衡向正反應進行，移動的目的是減小NO增大趨勢，但平衡時物質的量比原來多，故B錯誤；C．改變某一條件，達新平衡時n（NO）=0.06mol，比原平衡小，若平衡向正反應移動，此時改變條件不可能是增大NO的物質的量，若一定量的NO氣體，平衡向正反應進行，移動的目的是減小NO增大趨勢，但平衡時物質的量比原來多，NO的轉化率一定增大．
若移去部分NO，平衡向逆反應進行，可等效為開始加入的NO少些，氧氣不變，與原平衡相比，NO轉化率增大．故C正確．
D．小了容器的體積，壓強增大，平衡向體積減小的方向移動，即向正反應移動，NO的物質的量減少，故D正確．
故選：CD
（5）轉化的NO的物質的量為2mol×80%=0.16mol，放出的熱量為akJ，所以2molNO反應放出的熱量為

2mol

0.16mol

×akJ=12.5aKJ，所以熱化學反應方程式為2NO （g）+O_2（g）2NO₂（g）；△H=-12.5aKJ?mol^-1．
故答案為：2NO （g）+O_2（g）2NO₂（g）；△H=-12.5aKJ?mol^-1．

點評：考查反應速率、平衡移動、平衡狀態判斷，熱化學方程式等，旨在考查學生對基礎知識的掌握理解，難度中等，加強基礎知識的積累掌握．