Question

13．在2L密閉容器內，800℃時反應2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H＜0體系中，n（NO）隨時間的變化如下表：

時間/s	0	10	20	30	40	50
n（NO）/mol	0.20	0.10	0.08	0.07	0.07	0.07

（1）計算該反應在20秒內用O₂表示的反應速率v（O₂）=0.0015mol•L^-1•s^-1．
（2）圖中表示NO₂的變化的曲線是b（填字母）．
（3）能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是b（填字母）．
a．v（NO₂）=2v（O₂）             b．容器內壓強保持不變
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂）           d．容器內密度保持不變
（4）能使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是c（填字母）．
a．及時分離出NO₂氣體　　   b．適當升高溫度
c．增大O₂的濃度             d．選擇高效催化劑．

Answer 1

分析 （1）據$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算一氧化氮的反應速率，再結合同一化學反應同一時間段內，各物質的反應速率之比等于其計量數之比計算氧氣的反應速率；
（2）根據一氧化氮物質的量的變化知，該反應向正反應方向移動，則二氧化氮的物質的量在不斷增大，且同一時間段內，一氧化氮減少的物質的量等于二氧化氮增加的物質的量；
（3）當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不再改變，由此衍生的一些物理量也不變；
（4）為使該反應的反應速率增大，可采用增大壓強、升高溫度、加入催化劑、增大反應物濃度等方法，再結合平衡移動原理分析解答．

解答 解：（1）0～2s內v（NO）=$\frac{\frac{0.020-0.008}{2}}{2}$=0.0030mol/（L．min），同一化學反應同一時間段內，各物質的反應速率之比等于其計量數之比，所以氧氣的反應速率為 0.0015mol/（L•s），故答案為：0.0015 mol•L^-1•s^-1；
（2）根據一氧化氮物質的量的變化知，該反應向正反應方向移動，則二氧化氮的物質的量在不斷增大，且同一時間段內，一氧化氮減少的物質的量等于二氧化氮增加的物質的量，所以表示NO₂的變化的曲線是b，故答案為：b；
（3）a、當v （NO₂）=2v （O₂）時，該反應不一定達到平衡狀態(tài)，故錯誤；         
b、該反應是一個反應氣體氣體體積改變的可逆反應，當達到平衡狀態(tài)時，各物質的濃度不變，則容器內壓強保持不變，故正確；
c、v_逆（NO）：v_正（O₂）=2：1時，該反應達到平衡狀態(tài)，所以當v_逆（NO）=v_正（O₂），該反應未達到平衡狀態(tài)，故錯誤；    
d、根據質量守恒定律知，混合物質量始終不變，容器的體積不變，則容器內混合氣體的密度始終不變，所以不能據此判斷是否達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
故選b；
（4）a．及時分離除NO₂氣體平衡向右移動，但反應速率減小，故錯誤；    
b．適當升高溫度，反應速率增大但平衡向逆反應方向移動，故錯誤；
c．增大O₂的濃度反應速率增大，且該反應向正反應方向移動，故正確；         
d．選擇高效催化劑能增大反應速率，但平衡不移動，故錯誤；
故選c．

點評 本題考查了反應熱的判斷、反應速率的計算、影響反應速率及平衡移動的因素，注意催化劑只改變反應速率，但不影響平衡移動，為易錯點．