题目内容
【题目】在2 L的密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=_____________________。已知:K300℃>K350℃,则该反应是______热反应。
(2)右图表示NO2的变化的曲线是_______。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=_______________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________。
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
【答案】(1) 放
(2)b 1.5×10-3 mol·L-1·s-1 (3)bc (4)c
【解析】
试题分析:(1)可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数k=,K(300℃)>K( 350℃),说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应;
(2)由方程式2NO(g)+O2(g)2NO2(g)可知,平衡时△c(NO):△c(O2):△c(NO2)=2:1:2,由表中数据可知,平衡时△c(NO)==0.00625mol/L,曲线b平衡时的浓度为0.00625mol/L,故曲线b表示NO2的浓度变化, 由图中数据可知2s内,NO的浓度变化量为0.01mol/L﹣0.004mol/L=0.006mol/L,故v(NO)==0.003mol/(Ls),根据速率之比等于化学计量数之比,故v(O2)=1/2v(NO)=1/2×0.003mol/(Ls)=1.5×10-3 mol·L-1·s-1 ,故答案为:b;0.0015mol/(Ls);(3)a.未指明正逆速率,若都为同一方向速率,始终都存在v(NO2)=2v(O2)关系,故不能说明到达平衡,若为不同方向的速率,速率之比等于化学计量数之比,说明到达平衡,a错误;
b.随反应进行气体的物质的量减小,压强增减小,容器内压强保持不变,说明到达平衡,b正确;c.不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比,反应到达平衡,故v逆(NO)=2v正(O2),说明到达平衡,c正确;d.反应混合气体的质量不变,容器的体积不变,密度始终不变,故容器内物质的密度保持不变,不能说明到达平衡,d错误;故选bc;
(4)a.及时分离出NO2气体,平衡向正反应移动,但反应速率降低,a错误;b.适当升高温度,反应速率增大,平衡向逆反应移动,b错误;c.增大O2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应移动,c正确;d.选择高效的催化剂,增大反应速率,不影响平衡移动,d错误;故选c.