Question

8．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)間的變化如表所示：

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=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）×c（{O}_{2}）}$．已知：K_300℃＞K_350℃，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)．
（2）能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是bc．
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)的密度保持不變
（3）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是c．
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．選擇高效催化劑
（4）圖中表示NO₂的變化的曲線是b． 用O₂表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1．

Answer 1

分析 （1）平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可能反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物濃度系數(shù)次冪乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比；隨溫度升高平衡常數(shù)減小，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)；
（2）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)的濃度不再改變，由此衍生的一些物理量也不變；
（3）a．及時(shí)分離出NO₂反應(yīng)速率減��；
b．適當(dāng)升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；
c．增大O₂的濃度，反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
d．選擇高效催化劑不影響平衡移動(dòng)；
（4）NO₂是產(chǎn)物，隨反應(yīng)進(jìn)行濃度增大，平衡時(shí)△c（NO₂）=△c（NO）；根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（NO），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（O₂）．

解答 解：（1）反應(yīng)2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）×c（{O}_{2}）}$，隨溫度升高平衡常數(shù)減小，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，
故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）×c（{O}_{2}）}$；放；
（2）a．v（NO₂）=2v（O₂），未體現(xiàn)正與逆的關(guān)系，故錯(cuò)誤；            
b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，說(shuō)明氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
c．v_逆（NO）=2v_逆（O₂）=2v_正（O₂），所以達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；          
d．容器內(nèi)的密度始終保持不變，故錯(cuò)誤；
故選：bc；
（3）a．及時(shí)分離除NO₂氣體，平衡向右移動(dòng)，但反應(yīng)速率減小，故a錯(cuò)誤；
b．適當(dāng)升高溫度，反應(yīng)速率增大，但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故b錯(cuò)誤；
c．增大O₂的濃度反應(yīng)速率增大，且該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故c正確；
d．選擇高效催化劑能增大反應(yīng)速率，但平衡不移動(dòng)，故d錯(cuò)誤；
故選：c；
（4）NO₂是產(chǎn)物，隨反應(yīng)進(jìn)行濃度增大，平衡時(shí)△c（NO₂）=△c（NO）=$\frac{0.02mol-0.007mol}{2L}$=0.0065mol/L，所以圖中表示NO₂變化的曲線是b；
2s內(nèi)用NO表示的平均反應(yīng)速率v（NO）=$\frac{\frac{0.02mol-0.008mol}{2L}}{2s}$=3.0×10^-3mol•L^-1•s^-1，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以v（O₂）=$\frac{1}{2}$v（NO）=1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1，故答案為：b；1.5×10^-3mol•L^-1•s^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)、反應(yīng)速率計(jì)算與影響因素，難度不大，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．