Question

在2 L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）A點處，v(正)________v(逆)，A點正反應速率________B點正反應速率(用“大于”、“小于”或“等于”填空)。
（2）如圖中表示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＝________________。
（3）能說明該反應已經達到平衡狀態的是________。
a．v_(NO2)＝2v_(O2)                b．容器內壓強保持不變
c．v_逆(NO)＝2v_正(O2)        d．容器內的密度保持不變
（4）能使該反應的反應速率增大的是________。
a．及時分離出NO₂氣體     b．適當升高溫度
c．增大O₂的濃度          d．選擇高效的催化劑

Answer 1

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

試題分析：（1）NO是反應物，起始濃度是0.020mol÷2L＝0.010mol/L，所以曲線c表示NO的濃度變化曲線。A點NO的濃度繼續降低，沒有達到平衡狀態，反應仍然是向正反應方向進行的，正反應速率大于逆反應速率，所以A點正反應速率大于B點正反應速率。
（2）NO₂是生成物，在反應過程中濃度是增大的。由表中數據可知，平衡時c（NO）=0.007mol/L÷2L＝0.0035mol/L。曲線b平衡時的濃度為0.0035mol/L，根據反應方程式中的化學計量數可知，曲線b表示NO₂的濃度變化曲線。反應進行到2s是，NO濃度減少了0.010mol/L－0.004mol/L＝0.006mol/L，所以氧氣的濃度變化量是0.003mol/L，則氧氣的反應速率是0.0030mol/L÷2s＝1.5×10^－3mol/(L·s)。
（3）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態。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，壓強逐漸減小，因此容器內壓強保持不變時，可以說明到達平衡，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），可以說明到達平衡，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，答案選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正確；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正確，答案選bcd。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題貼近高考，基礎性強，側重對學生能力的培養，有利于調動學生的學習興趣，有助于培養學生的邏輯推理能力和創新思維能力。難點是平衡狀態的判斷，答題時應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。