Question

（12分）某条件下，在2L密闭容器中发生如下反应：2NO₂(g)2NO(g)＋O₂(g) △H>0。在三种不同条件下进行，其中NO、O₂的起始浓度都为0 mol/L，实验Ⅰ、Ⅱ反应温度相同，NO₂的浓度(mol·L^－1)随时间(min)的变化如图所示。

请回答下列问题：
（1）请在图中标上对应的反应温度（800℃或850℃）。实验Ⅱ隐含的反应条件是_______________________。
（2）写出该反应的平衡常数表达式：K=______________。
（3）若实验Ⅰ中达平衡后，再向密闭容器中通入1mol NO₂与1mol NO混合气体（保持温度不变），则平衡将_________（填“正向移动”或“逆向移动”或“不移动”）
（4）一定条件下NO₂与SO₂可发生反应，其方程式为：
NO₂(g)＋SO₂(g) SO₃(g)＋NO(g) △H>0，将NO₂与SO₂以体积比置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是     　　 。
A、体系压强保持不变                      B、混合气体颜色保持不变
C、SO₃和NO的体积比保持不变             D、混合气体的平均相对分子质量保持不变
（5）若改变条件，使平衡常数变大，该反应    　　  。
A、一定向正反应方向移动               B、在平衡移动时，正反应速率先增大后减小
C、一定向逆反应方向移动               D、在平衡移动时，逆反应速率先增大后减小

Answer 1

（12分，每空2分）
（１）
 使用了催化剂
（２）ｃ² (NO) c(O₂)/ｃ² (NO₂) （３）不移动  （４）B  （5）A B

试题分析：（1）温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间就越短。由于正反应时吸热反应，所以升高温度，平衡向正反应方向移动，NO₂的浓度降低，因此图像为（见答案）。实验Ⅱ和实验I的平衡状态相同，但达到平衡的时间少。又因为反应是体积增大的的，所以隐含的反应条件是使用了催化剂。
（2）化学常数是在一定条件下的可逆反应中，当可逆反应反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据反应的方程式可知，该反应的平衡常数是K＝ｃ² (NO) c(O₂)/ｃ² (NO₂)。
（3）根据图像可知，实验I中平衡时NO₂、NO和氧气的浓度分别是0.5mol/L、0.5mol/L和0.25mol/L。而此时通入的NO₂、NO的浓度都是0.5mol/L，由于温度不变，平衡常数不变，实验平衡是不移动的。
（4）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。颜色深浅和浓度有关系，所以B正确。根据方程式可知，反应前后气体体积是不变的，因此压强也是不变的，所以A不能说明；同样根据方程式可知，SO₃和NO的体积比始终是1︰1的，保持不变，C不能说明；混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量和物质的量都是不变的，所以D也不能说明。答案选B。
（5）由于正反应是吸热反应，平衡常数变大，说明温度一定是升高的，平衡向正反应方向移动，所以选项A、B正确，C而后D是错误的，逆反应速率先增大然后逐渐再增大，答案选AB。
点评：平衡常数只与温度和化学计量数有关系，平衡常数改变，只能是通过改变温度实现，而与平衡移动方向是无关系的。