题目内容
【题目】在2 L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)800℃,反应达到平衡时,NO的物质的量浓度是________。
(2)如图中表示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)能使该反应的反应速率增大的是________。
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)0.0035 mol/L;(2) b;1.5×10-3 mol/(L·s);
(3) b、c; (4) b、c、d。
【解析】
试题(1)800℃,反应达到平衡时,NO的物质的量浓度是c(NO)=n÷V=0.007mol÷2L=0.0035 mol/L;(2)NO2是生成物,每消耗2molNO,会产生2molNO2;反应过程消耗的NO的物质的量是n(NO)= 0.020mol-0.007mol=0.0130mol,则反应产生的NO2的物质的量的n(NO2)=0.0130mol,则其浓度是c(NO2)=0.0130mol÷2L=0.0065mol/L,所以在图中表示NO2的变化的曲线是b;从0~2 s内用NO表示的化学反应速率是V(NO)=(0.020-0.008)mol÷2L÷2s=0.003mol/(Ls),由于V(NO):V(O2)=2:1,因此用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率V(O2)=1/2 V(NO)= 1.5×10-3 mol/(L·s);(3)a.在任何时刻都存在v(NO2)=2v(O2),因此不能判断反应处于平衡状态,错误;b.由于该反应是反应前后气体体积不等的反应,所以容器内压强保持不变,则反应处于平衡状态,正确; c.v逆(NO):v逆(O2) =2:1;由于 v逆(NO):v正(O2) =2:1 ,所以v逆(O2) = v正(O2);正确;d.由于反映体系都是气体,因此在任何时候,无论反应是否处于平衡状态,容器内密度保持不变,故不能作为判断平衡的标准,错误。(4)a.及时分离出NO2气体,使生成物的浓度减小,则正反应的速率瞬间不变,但后来会随着生成物的浓度的减小,反应物浓度也减小,所以正反应速率减小,错误; b.适当升高温度,会使物质的分子能量增加,反应速率加快,正确; c.增大O2的浓度,会使反应速率大大加快,正确;d.选择高效催化剂,可以使化学反应速率大大加快,正确。