Question

【題目】在2L密閉容器中，800℃時(shí)反應(yīng)2NO（g）+O2（g）2NO2（g）體系中，n（NO）隨時(shí)間的變化如下表：

時(shí)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(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K= ， 已知：K（300℃）＞K（350℃），該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
（2）圖中表示NO2的變化的曲線是 ， 用O2的濃度變化表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v= ．
（3）能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 a．v（NO2）=2v（O2） b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v逆（NO）=2v正（O2） d．容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變
（4）能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是 a．及時(shí)分離出NO2氣體 b．適當(dāng)升高溫度
c．增大O2的濃度 d．選擇高效的催化劑．

Answer 1

【答案】
（1） ；放熱
（2）b；0.0015mol/（L?s）
（3）bc
（4）c
【解析】（1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)都達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；

K（300℃）＞K（350℃），說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；（2）由表中數(shù)據(jù)可知，平衡時(shí)c（NO）= =0.0035mol/L，由方程式2NO（g）+O2（g）2NO2（g）可知，平衡時(shí)△c（NO）：△c（O2）：△c（NO2）=2：1：2，據(jù)此判斷表示NO2的濃度變化的曲線，

由圖中數(shù)據(jù)可知2s內(nèi)，NO的濃度變化量為0.01mol/L﹣0.004mol/L=0.006mol/L，根據(jù)v= 計(jì)算v（NO），再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（O2）；（3）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；（4）根據(jù)外界條件對(duì)反應(yīng)速率與平衡的移動(dòng)分析解答．

解（1）可逆反應(yīng)2NO（g）+O2（g）2NO2（g）的平衡常數(shù)k= ，

K（300℃）＞K（350℃），說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，

所以答案是： ，放熱；（2）由方程式2NO（g）+O2（g）2NO2（g）可知，平衡時(shí)△c（NO）：△c（O2）：△c（NO2）=2：1：2，由表中數(shù)據(jù)可知，平衡時(shí)c（NO）= =0.0035mol/L，曲線b平衡時(shí)的濃度為0.0035mol/L，故曲線b表示NO2的濃度變化，

由圖中數(shù)據(jù)可知2s內(nèi)，NO的濃度變化量為0.01mol/L﹣0.004mol/L=0.006mol/L，故v（NO）= =0.003mol/（Ls），根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（O2）= v（NO）= ×0.003mol/（Ls）=0.0015mol/（Ls），

所以答案是：b，0.0015mol/（Ls）；（3）a．始終都存在v（NO2）=2v（O2）關(guān)系，故不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故a錯(cuò)誤；

b．隨反應(yīng)進(jìn)行氣體的物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)增減小，容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，說(shuō)明到達(dá)平衡，故b正確；

c．不同物質(zhì)表示的正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)到達(dá)平衡，故v逆（NO）=2v正（O2），說(shuō)明到達(dá)平衡，故c正確；

d．反應(yīng)混合氣體的質(zhì)量不變，容器的體積不變，密度始終不變，故容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變，不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故d錯(cuò)誤；

故選bc；（4）a．及時(shí)分離出NO2氣體，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，但反應(yīng)速率降低，故a錯(cuò)誤；

b．適當(dāng)升高溫度，反應(yīng)速率增大，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故b錯(cuò)誤；

c．增大O2的濃度，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，故c正確；

d．選擇高效的催化劑，增大反應(yīng)速率，不影響平衡移動(dòng)，故d錯(cuò)誤；

故選c．

【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識(shí)，掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無(wú)關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效），以及對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷的理解，了解狀態(tài)判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．