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】(9分)(1),放热反应.(2)bv=1.5×10-3mol/(L·s)
(3)bc.(4)c.
【解析】试题分析:(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆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,则根据方程式可知该反应的平衡常数表达式K=。已知:K300℃>K350℃,这说明升高温度平衡向逆反应方向进行,则该反应是放热反应。
(2)NO2是生成物,在反应过程中浓度是增大的。由表中数据可知,平衡时c(NO)=0.007mol/L÷2L=0.0035mol/L。曲线b平衡时的浓度为0.0035mol/L,根据反应方程式中的化学计量数可知,曲线b表示NO2的浓度变化曲线。反应进行到2s是,NO浓度减少了0.010mol/L-0.004mol/L=0.006mol/L,所以氧气的浓度变化量是0.003mol/L,则氧气的反应速率是0.0030mol/L÷2s=1.5×10-3mol/(L·s)。
(3)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。a.始终都存在v(NO2)=2v(O2)关系,故不能说明到达平衡,a错误;b.随反应进行气体的物质的量减小,压强逐渐减小,因此容器内压强保持不变时,可以说明到达平衡,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),可以说明到达平衡,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;e.颜色的深浅与浓度有关系,颜色不再改变说明NO2浓度不再发生变化,反应达到平衡状态,e正确。答案选bce。
(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,答案选c。