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)下图表示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=________。
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(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母,下同)。
a. v(NO2)、v(O2)、v(NO)相等
b. 容器内各物质浓度保持不变
c. 该反应v逆=v正
d. 容器内总质量保持不变
(3)为使该反应的反应速率增大,下列措施正确的是________。
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】b 1.5×10-3 mol·L-1·s-1 bc bcd
【解析】
(1)根据表格知,随着反应的进行,NO的物质的量减小,则NO2的物质的量逐渐增大,根据NO和NO2之间转化关系式计算平衡时NO2的物质的量,从而确定曲线;根据υ=
计算NO的反应速率;
(2)当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变,由此衍生的一些物理量也不变;
(3)根据外界条件对反应速率的影响进行分析解答。
(1)平衡时消耗NO的物质的量是0.013mol,则生成NO2的物质的量是0.013mol,其浓度是0.013mol÷2L=0.0065mol/L,所以b曲线表示NO2的变化曲线;0~2 s内消耗NO是0.012ml,则消耗氧气是0.006mol其浓度是0.006mol÷2L=0.003mol/L,所以用氧气表示的反应速率是0.003mol/L÷2s=1.5×10-3 mol·L-1·s-1;
(2)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. v(NO2)、v(O2)、v(NO)相等,不能说明反应达到平衡状态,a项错误;
b. 容器内各物质浓度保持不变,能说明反应达到平衡状态,b项正确;
c. 该反应v逆=v正,能说明反应达到平衡状态,c项正确;
d. 容器内总质量保持不变,反应过程中保持质量守恒定律,质量始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,d项错误。
答案选bc。
(3)a 及时分离出NO2气体,导致生成物浓度降低,反应速率降低,a错误;
b 适当升高温度,能增大化学反应速率,b正确;
c 增大O2的浓度 ,能增大化学反应速率,c正确;
d 选择高效催化剂,能增大化学反应速率,d正确。
答案选bcd。